[發明專利]用于霍普金森試驗的測速裝置

無效

• 申請號: 201410030145.6
• 申請日: 2014-01-22
• 公開（公告）號: CN103776684A
• 公開（公告）日: 2014-05-07
• 發明（設計）人: 許進升;汪文強;高艷賓;趙超;鄭健;陳雄
• 申請（專利權）人: 南京理工大學
• 主分類號: G01N3/00
• 分類號: G01N3/00
• 代理公司: 南京理工大學專利中心 32203
• 代理人: 朱顯國

技術領域

本發明屬于材料動態力學實驗研究技術領域，特別是一種用于霍普金森試驗的測速裝置。

背景技術

分離式霍普金森試驗裝置是目前研究材料動態力學性能的重要實驗裝置之一，其基本原理是基于一維應力波的基礎上，滿足實驗材料應力均勻條件從而獲得材料的動態力學性能。雖然這一實驗裝置的原理和技術發展已經較為成熟，然而裝置本身并沒有標準化，局部零件仍然有待進一步發展。一種用于霍普金森試驗的測速裝置是根據霍普金森實驗中準確測量撞擊桿的速度這一要求設計的。文獻“Quasi-static?and?dynamic?responses?of?advanced?high?strength?steels:Experiments?and?modeling”直接采用光學測速器測量沖擊桿的速度，這種結構完全固定在基座上，基本無法根據不同長度的沖擊桿測速器合理調整軸向位置，如果桿件的直徑較小，基本上無法測出沖擊桿件的速度，這就對試驗臺基座以及支撐裝置本身尺寸提出限制；文獻“Effect?of?loading?rate?on?fracture?toughness?and?failure?micro-mechanisms?in?marble.Engineering?Fracture?Mechanics”采用了一種較昂貴的電子測速設備，利用電子脈沖原理測量沖擊桿的速度，如果試驗臺振動效應不明顯，測量效果能夠滿足實驗精度要求，但這種裝置裝配復雜，費用較高，維修周期較長。

發明內容

本發明的目的在于提供一種結構簡單，裝配簡易，配合標準的導軌滑塊能改善水平可調的范圍，采用適合不同撞擊桿桿徑的拱形結構能改善桿徑可調范圍，以滿足準確測量不同直徑和不同長度撞擊桿件速度的要求的用于霍普金森試驗的測速裝置。

實現本發明目的的技術解決方案為：

一種用于霍普金森試驗的測速裝置，包括撞擊桿通道支架、感光接收器和激光電珠；撞擊桿通道支架包括基座和拱形結構，拱形結構位于基座的上方；感光接收器和激光電珠分別設置兩組，每組感光接收器和激光電珠分別固定設置在撞擊桿通道支架拱形結構兩側開設的孔中，且感光接收器和激光電珠在同一水平面上，兩組感光接收器和激光電珠水平設置，撞擊桿通道支架基座的兩側設置螺紋孔。

本發明與現有技術相比，其顯著優點：

（1）本發明結構簡單，并非著眼于通過復雜的結構實現試驗要求，而是將有限的結構簡單的零件通過巧妙的組合，滿足試驗要求，在加工制造方便和節省成本的同時也增加的該裝置的可靠性。

（2）本發明裝置中的所有零件都是通過普通機加工獲得，機加工精度較高，可保證裝置的精確度，從而保證裝置的一致性。

（3）本發明裝置中所采用的測速信號零件均采用成本較低的光學產品，實現準確測速的前提下有效節省成本。

（4）本發明利用光學測速，有效的提高的測量的精度。

（5）本發明裝置配合標準的導軌滑塊能改善水平可調的范圍，采用適合通撞擊桿桿徑的拱形結構能改善桿徑可調范圍，可以滿足準確測量不同直徑和不同長度撞擊桿件速度的要求。

下面結合附圖對本發明作進一步詳細描述。

附圖說明

圖1是本發明用于霍普金森試驗的測速裝置的結構主視圖。

圖2是本發明用于霍普金森試驗的測速裝置的結構側視圖。

具體實施方式

結合圖1和圖2：

本發明一種用于霍普金森試驗的測速裝置，:包括撞擊桿通道支架1、感光接收器2和激光電珠3；撞擊桿通道支架1包括基座和拱形結構，拱形結構位于基座的上方；感光接收器2和激光電珠3分別設置兩組，每組感光接收器2和激光電珠3分別固定設置在撞擊桿通道支架1拱形結構兩側開設的孔中，且感光接收器2和激光電珠3在同一水平面上，兩組感光接收器2和激光電珠3水平設置，撞擊桿通道支架1基座的兩側設置螺紋孔。

感光接收器2和激光電珠3通過螺紋固定在撞擊桿通道支架1拱形結構的螺紋孔中。

激光電珠3、感光接收器2分別設置信號引線，信號引線與信號采集器連接。

其工作原理為：該裝置利用撞擊桿通過桿通道支架1拱形結構內的通道時，兩次分別擋住激光電珠3的光學信號，感光接收器2記錄兩次光學信號并轉換為電信號，通過信號線連接到計算機，記錄和計算撞擊桿兩次擋住激光電珠3的信號的時間間隔，利用兩電珠的實際距離除以這一時間間隔，從而計算出撞擊桿的速度。