[發明專利]一種壓縮松弛試驗裝置

在審

• 申請號: 201410674737.1
• 申請日: 2014-11-21
• 公開（公告）號: CN104458452A
• 公開（公告）日: 2015-03-25
• 發明（設計）人: 賴興華;黃毅;趙佳慶;夏勇;周青
• 申請（專利權）人: 清華大學蘇州汽車研究院（相城）
• 主分類號: G01N3/30
• 分類號: G01N3/30
• 代理公司: 蘇州創元專利商標事務所有限公司 32103
• 代理人: 孫仿衛;汪青

技術領域

本發明屬于材料力學性能動態測試與表征領域，用于汽車、航空等行業，具有涉及一種壓縮松弛試驗裝置。

背景技術

橡膠材料在汽車行業的應用十分廣泛，如輪胎、發動機懸置、車門密封條、碰撞測試假人等。橡膠材料高應變率下的力學特性研究對于改進汽車的碰撞安全性以及建立具有準確力學響應預測的碰撞測試假人有限元模型具有重要意義。

汽車碰撞試驗中，測試假人的橡膠材料部件變形速率可達100/s，在這種動態載荷作用下的橡膠的力學行為與準靜態條件差別顯著。為準確描述橡膠的動態力學性能，應力松弛試驗或者蠕變試驗的結果必不可少。不同類型的橡膠，其應力衰減速率也各不相同。以C-NACP中規定的正面碰撞測試用假人——Hybrid?III型假人為例，其頸部橡膠材料的應力可在0.1s內衰減50%以上，因此對這類材料進行應力松弛試驗時，加載過程必須足夠迅速，而且試驗過程要求試樣保持在恒定的應變，并持續較長的時間，這對測試設備提出了較高的要求。

普通的落錘試驗臺，錘頭自由落體運動實現高速壓縮測試，但無法控制錘頭位移，電子萬能試驗機采用閉環控制原理，可以控制加載位移，但無法實施高速率壓縮試驗，而液壓型高速拉伸試驗機雖然能夠實現快速沖擊加載，但因為采用開環控制，無法控制加載位移。現有的橡膠應力松弛實驗設備，針對的主要是橡膠的老化過程中的應力變化，也不能實現快速加載。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是克服現有技術的不足，提供一種能夠實現對被測試樣的高應變率加載的壓縮松弛試驗裝置。

為解決上述技術問題，本發明采用如下技術方案：

一種壓縮松弛試驗裝置，包括用于放置測試試樣的試驗臺、導軌組件、沿所述導軌組件的長度方向與所述導軌組件相滑動設置的沖錘、與所述沖錘可分離連接的釋放機構及與所述釋放機構相連且用于將所述沖錘提升到指定高度的舉升機構，所述沖錘用于對所述試樣進行壓縮加載，所述壓縮松弛試驗裝置還包括鎖定機構，當所述沖錘對所述試樣的壓縮加載達到最大壓縮量時，所述鎖定機構將所述沖錘與所述導桿組件相對鎖定。

所述鎖定機構包括與所述沖錘滑動連接的滑塊及與所述導軌組件固定連接的且具有容納腔的阻擋件，所述滑塊的滑動方向為由上至下向遠離所述沖錘的方向傾斜延伸，所述鎖定機構具有鎖定狀態和解鎖狀態，當處于鎖定狀態時，所述滑塊隨著所述沖錘的滑動進入所述容納腔內且與所述容納腔的內壁相抵緊，所述沖錘與所述導軌組件相對鎖定；當處于解鎖狀態時，所述滑塊與所述容納腔的內壁不相抵緊。

所述沖錘的外側面形成有與所述滑塊滑動連接的凸起部，所述凸起部上沿所述滑塊的滑動方向開設有滑塊腔，所述滑塊的一側部沿著所述滑塊腔能夠滑動地設置在所述滑塊腔內，所述滑塊的另一側部延伸至所述滑塊腔外，當所述鎖定機構處于鎖定狀態時，所述滑塊的所述另一側部與所述容納腔的內壁相抵緊。

所述滑塊為楔形滑塊，所述楔形滑塊的傾斜面的斜面方向與所述滑塊的滑動方向平行，所述楔形滑塊的與所述傾斜面相對的面為豎直面，所述豎直面與所述沖錘的滑動方向平行，當所述鎖定機構處于鎖定狀態時，所述豎直面與所述容納腔的內壁相抵緊。

所述滑塊的上端部設有拉桿，所述拉桿的一端部從所述滑塊腔的腔壁穿出而延伸至所述滑塊腔外。

所述滑塊與所述沖錘之間設有彈性件。

所述導軌組件包括兩個豎直設置的固定連接在一起的半圓形的導管，兩個所述導管的管腔共同形成用于供所述沖錘滑動的軌道，兩個所述導管之間沿所述導管的長度方向形成有空隙，所述滑塊在從所述空隙延伸至所述軌道外并可沿所述空隙的長度方向滑動，當所述鎖定機構處于鎖定狀態時，所述滑塊的伸出所述軌道外的部分與所述容納腔的內壁抵緊。

所述沖錘包括具有空腔的沖錘本體、與所述沖錘本體的一端部可拆卸固定連接的用于封閉所述空腔的沖錘端蓋、形成在所述沖錘端蓋上且一端向所述空腔內部延伸的連接桿及與所述連接桿可拆卸連接的多個配重塊。

所述釋放機構包括通過鋼絲繩與所述舉升機構相連的電磁鐵及與所述電磁鐵電連接的電磁閥，所述電磁閥用于控制所述電磁鐵與沖錘相連或所述電磁鐵釋放所述沖錘。

所述壓縮松弛試驗裝置還包括蓄力機構，所述蓄力機構包括蓄力彈簧，當所述釋放機構與所述沖錘相連時，所述蓄力彈簧的一端與所述沖錘的上端部抵緊，而另一端與所述導軌組件抵緊。

由于以上技術方案的實施，本發明與現有技術相比具有下列優點：