[實用新型]高溫高應變率拉伸同步實驗裝置

有效

• 申請號: 201220438121.0
• 申請日: 2012-08-30
• 公開（公告）號: CN202886209U
• 公開（公告）日: 2013-04-17
• 發明（設計）人: 郭偉國;朱澤;曾志銀;邵小軍
• 申請（專利權）人: 西北工業大學
• 主分類號: G01N3/18
• 分類號: G01N3/18;G01N3/02
• 代理公司: 西北工業大學專利中心 61204
• 代理人: 王鮮凱

技術領域

本實用新型涉及一種實驗裝置，特別是涉及一種高溫高應變率拉伸同步實驗裝置。?

背景技術

參照圖1、圖2，文獻“S.Nemat-Nasser，J.B.Isaacs，and?J.E.Starrett，Hopkinson?Techniques?for?DynamicRecovery?Experiments，Proc.R.Soc.(London)A[J]，435(1991)371-391”和“S.Nemat-Nasser，Recovery?Hopkinson?Bar?Techniques，Mechanical?Test?and?Evaluation，Vol.8ASM?Handbook，American?Society?for?Metals，2000，P.1068-1073”公開了一種對材料實現高應變率拉伸性能測試的拉伸實驗裝置。該裝置包括能量吸收器1、能量傳遞桿2、加載法蘭3、撞擊管4、發射閥5、沖擊氣室6、入射桿7、拉伸試樣8和透射桿9。其中能量吸收器1、能量傳遞桿2、沖擊氣室6、入射桿7和透射桿9均放置在平臺上。發射閥5與沖擊氣室6通過氣管連接；能量傳遞桿2、入射桿7、透射桿9均為圓柱形桿；撞擊管4為管狀短桿，套在入射桿7上，并沿入射桿7可以自由滑動，整個入射桿7貫穿沖擊氣室6；入射桿7與撞擊管4碰撞部位設計為加載法蘭3；能量傳遞桿2與加載法蘭3均在軸心部位存在小孔，在小孔中放置一長約3cm筆直細鐵棒，使二者同軸；能量傳遞桿2、加載法蘭3、撞擊管4、入射桿7和透射桿9是由相同材料加工而成（如都是18Ni或者都是Ti）。拉伸試樣8兩端帶有螺紋，并與入射桿7和透射桿9通過螺紋連接。撞擊管4套在入射桿7上，并沿入射桿7可以自由滑動，整個入射桿7貫穿沖擊氣室6。?

進行拉伸實驗時，先將拉伸試樣8與入射桿7和透射桿9通過螺紋連接，再將撞擊管4推入沖擊氣室6。通過對沖擊氣室6加到預定壓力，這時打開發射閥5，撞擊管4會被高速推向加載法蘭3，通過撞擊加載法蘭3在入射桿7中產生一拉伸應變波，此波通過入射桿7傳遞到拉伸試樣8并對拉伸試樣8加載，通過對入射桿7和透射桿9的應變波脈沖計算，可以得到拉伸試樣8的動態應力應變曲線。?

文獻公開的裝置可以進行常溫（室溫）下材料的動態性能測試，但不能進行高溫下材料的動態性能測試。原因是：（1）如果直接對試樣加高溫，由于拉伸試樣8通過螺紋直接與入射桿7和透射桿9固連，會使與試樣連接的入射桿7和透射桿9的局部溫度升高，導致入射桿7和透射桿9的彈性模量和強度等性能下降，而且桿中波速發生變化，無法通過入射桿7和透射桿9的應變波脈沖準確計算拉伸試樣8動態應力應?變曲線；（2）如果選擇耐高溫的入射桿7和透射桿9，由于拉伸試樣8通過螺紋直接與入射桿7和透射桿9固連，試樣溫度很快沿桿子傳遞，也很難對試樣加高溫；（3）無論選用何種金屬的入射桿7和透射桿9，其彈性模量在溫度超過大約250°C后會迅速下降。?

發明內容

為了克服現有的拉伸實驗裝置不能測試材料在高溫下高應變率的拉伸性能的問題，本實用新型提供一種高溫高應變率拉伸同步實驗裝置。該裝置將拉伸試樣的端頭設計成凸沿臺形式，與拉伸試樣連接的拉桿的端頭設計成楔形槽形式，通過兩者的配合在聯動發射閥組的控制下實現高溫同步，可以實現對材料高溫高應變率性能的測試。?