[實用新型]桿桿型直接式霍普金森拉桿撞擊端徑向定位裝置

有效

• 申請號: 201320064298.3
• 申請日: 2013-02-05
• 公開（公告）號: CN203191250U
• 公開（公告）日: 2013-09-11
• 發明（設計）人: 姜錫權;方文敏;葉艾;肖桂鳳;房凌暉;鄭翔玉;周迎春
• 申請（專利權）人: 中國人民解放軍陸軍軍官學院
• 主分類號: G01N3/02
• 分類號: G01N3/02
• 代理公司: 安徽信拓律師事務所 34117
• 代理人: 蘇看

技術領域：

本實用新型涉及材料動態力學性能實驗設備領域，尤其涉及一種桿桿型直接式霍普金森拉桿撞擊端徑向定位裝置。

背景技術：

分離式霍普金森拉桿是目前做材料動態拉伸力學性能研究的主要設備之一。20世紀60年代以來，隨著研究材料動態拉伸性能的需求的不斷增加，很多學者設計了不同的拉伸實驗裝置。Harding研制了套管式霍普金森拉桿裝置，利用拉桿外面的套管式子彈撞擊入射桿端部法蘭盤所產生的壓縮波，通過法蘭盤轉換為入射桿中的拉伸波，直接對試件進行沖擊拉伸。Nicholas提出反射式霍普金森拉桿裝置，利用壓縮波到達自由端時反射產生拉伸波。目前以前者應用為多。但是，它存在一個明顯的不足之處是入射桿撞擊端下垂致套管式子彈運動不暢。

由于套管式子彈要沿著發射管中的入射桿運動，因此，入射桿在發射管中不能得到任何徑向支撐，不得不處于懸臂狀態。由于發射管一般比較長（大約2000mm左右），因而端部下垂現象嚴重，桿與發射管不能同軸，影響了套管式子彈的運動。相關研究者早已注意到這個問題，也提出了一些解決方案。主要有兩種方案：其一是用一固定在基礎上的支撐裝置徑向支撐法蘭盤；其二是在法蘭盤中心沿軸向加工一個小孔，用一類似于尾頂針的銷釘插入之中，起到徑向定位作用，而銷釘再與外界連接。這兩種方式主要缺陷是支撐裝置軸向運動不暢，而法蘭盤受打擊后產生軸向運動往往導致這些支撐裝置損壞。

實用新型內容：

本實用新型的目的在于提供一種桿桿型直接式霍普金森拉桿撞擊端徑向定位裝置，以解決現有桿桿型直接式霍普金森拉桿撞擊端徑向定位困難的問題，該徑向定位裝置能對入射桿撞擊端徑向定位而不影響其軸向運動。

本實用新型所要解決的技術問題采用以下技術方案來實現：

一種桿桿型直接式霍普金森拉桿撞擊端徑向定位裝置，包括一端固定連接法蘭盤的入射桿，其特征在于：所述法蘭盤通過連接套筒與吸收桿連接，所述連接套筒為中空的圓形套管，所述法蘭盤與吸收桿插入連接套筒內，法蘭盤和吸收桿在連接套筒內軸向可自由運動，徑向受連接套筒定位，所述吸收桿通過中心支架支撐，吸收桿徑向已被中心支架定位，所以實質上是利用已經徑向定位的吸收桿通過連接套管對法蘭盤進行徑向定位而不影響法蘭盤的軸向運動。

所述連接套筒上徑向設置有觀察通槽，觀察通槽為一軸向約5mm寬，沿周向約25mm長徑向貫通的腰形槽，通過此槽可以觀察插入連接套筒內的法蘭盤和吸收桿的端部，測量法蘭盤與吸收桿之間的間隙，調整這個間隙可以實現入射桿對試件的單次加載。

所述中心支架至少設置兩個，以保證中心支架能夠很好的對吸收桿進行徑向定位，而軸向自由運動，吸收桿軸向運動時與中心支架之間為滾動摩擦，摩擦力小，吸收桿軸向運動靈活。

所述入射桿上套有套管式子彈。

所述入射桿穿過發射器和發射管，所述套管式子彈在發射管內。

基本工作原理是，發射器發出的高壓氣體驅動套管式子彈沿入射桿外圓柱面和發射管內圓柱面向法蘭盤方向運動，以一定的速度撞擊法蘭盤，壓縮法蘭盤，因法蘭盤與入射桿端固定連接，因而法蘭盤將自身受到的壓縮轉換為入射桿的拉伸，套管式子彈撞擊對法蘭盤形成的壓縮波轉換為入射桿中的拉伸波向入射桿的另一端傳播，至試件界面時，一部分反射回入射桿形成反射波，一部分透射到透射桿中形成透射波。根據一維應力波理論，依據這三個波中的任意兩個可處理得到材料在一定應變率下的應力應變曲線。

本實用新型提供的桿桿型直接式霍普金森拉桿撞擊端徑向定位裝置，可解決現有套管式霍普金森拉桿的入射桿撞擊端下垂的問題，該徑向定位裝置能對入射桿撞擊端徑向定位而不影響其軸向運動。

附圖說明：

圖1為本實用新型的結構示意圖。

其中，1.吸收桿；2.中心支架；3.連接套筒；4.法蘭盤；5.入射桿；6.套管式子彈；7.發射管；8.發射器；9.觀察通槽。

具體實施方式：

為了使本實用新型實現的技術手段、創作特征、達成目的與功效易于明白了解，下面結合具體實施例和附圖，進一步闡述本實用新型。

如圖1所示，一種桿桿型直接式霍普金森拉桿撞擊端徑向定位裝置，包括一端固定連接法蘭盤4的入射桿5，法蘭盤4通過連接套筒3與吸收桿1連接，連接套筒3為中空的圓形套管，法蘭盤4與吸收桿1插入連接套筒3內，連接套筒3上徑向設置有觀察通槽9，吸收桿1通過中心支架2支撐。