[實用新型]一種綜合水平及豎向沖擊試驗裝置

有效

• 申請號: 201420485403.5
• 申請日: 2014-08-26
• 公開（公告）號: CN204064826U
• 公開（公告）日: 2014-12-31
• 發明（設計）人: 羅旗幟;陳柏生;周錫武
• 申請（專利權）人: 佛山科學技術學院
• 主分類號: G01N3/30
• 分類號: G01N3/30
• 代理公司: 廣州新諾專利商標事務所有限公司 44100
• 代理人: 許英偉

技術領域

本實用新型屬于沖擊試驗技術領域，具體地說，涉及一種綜合水平及豎向沖擊試驗裝置。

背景技術

近年來，隨著國內國民經濟的高速增長，內河航運事業發展迅速，內河航運交通變得十分繁忙，以致水上橋梁被撞事件頻頻發生，其中最典型的事故是2007年廣東九江大橋被撞事故，事故中直接損失2千多萬。

沖擊強度或稱沖擊韌性是材料重要的力學性能之一，用來衡量材料的抗沖擊能力及韌性程度。

在土木工程領域中，材料及結構在沖擊載荷下的力學響應與靜載荷下的力學響應有著顯著不同的特征，在工程等實際問題中，沖擊會帶來嚴重的破壞性。沖擊所涉及的問題十分廣泛(如：沖擊載荷下的力學響應特征是建立動力本構關系、力學分析與合理進行工程設計的基礎，也是各種模擬仿真技術中材料模型及材料屬性數據依據)，因此，材料及結構在沖擊載荷下的物理力學行為試驗已經成為土木工程不可缺少的技術手段，并越來越受到高度重視與亟待進一步發展的基本試驗。

目前沖擊試驗的種類有如下幾種基本類型：

1、空氣炮法，即利用氣壓的壓差原理實現放炮。該方法由于需要的氣壓源氣壓相當高，通常民用試驗室難以實現。

2、飛輪或旋轉盤的沖擊法。針對土木工程領域的沖擊力試驗，該方法所能提供的速度及加速度也遠遠不足。

3、化學炸藥爆炸法。該方法能提供的沖擊力較大，但由于具有安全隱患，通常難以獲得批準。

4、氣槍式法(包括：氣動式(pneumatic))。該方法與化學炸藥爆炸法相似，當氣槍沖擊力夠大時，該方法存在較大的安全隱患；但當氣槍的使用在安全范圍內時，其速度及加速度較小，使得沖擊力往往達不到要求。

5、電磁發射器(包括軌道炮、線圈炮----線圈型電磁發射器、重接炮)。目前，該方法的使用要么的在對場地規模有一定要求的軍事系統中實現，要么針對是一些沖擊體為較小質量、沖擊能量及速度較低的情況實現。

實用新型內容

本實用新型克服了現有技術中的缺點，提供一種綜合水平及豎向沖擊試驗裝置，為橋梁、建筑、防護等工程結構沖擊設計、評估、檢測乃至耐沖擊材料研發，提供了公共試驗平臺。

為了解決上述技術問題，本實用新型是通過以下技術方案實現的：

一種綜合水平及豎向沖擊試驗裝置，包括豎向落錘裝置、可實現落錘做自由落體運動的豎向導軌、水平碰撞車、水平引向軌道和用于固定測試件的夾具，所述豎向落錘裝置的頂部設有雙槽滑輪，所述雙槽滑輪上分設有提升繩索和牽引繩索，所述提升繩索和牽引繩索均連接落錘，所述落錘在所述提升繩索和牽引繩索牽引下豎直移動，所述牽引繩索的另一端牽引所述水平碰撞車在所述水平引向軌道上運動，所述水平引向軌道遠離所述豎向落錘裝置的一端設置所述夾具，所述水平引向軌道靠近夾具的一端設置反向座，連接所述雙槽滑輪的牽引繩索繞過所述反向座連接所述水平碰撞車，所述牽引繩索和所述水平碰撞車之間設有分離裝置。

進一步，所述提升繩索通過夾持裝置連接落錘。

進一步，所述牽引繩索通過快速連接頭連接落錘。

進一步，對應所述測試件沖擊點設有高速攝影機。

進一步，所述夾具設有高度可調的承臺底座，所述夾具包括橫梁，所述橫梁對應所述承臺底座設有用于固定所述測試件上端的液壓加載裝置。

進一步，所述橫梁和液壓加載裝置之間設置一維運動限位裝置。

進一步，所述一維運動限位裝置包括一固定于所述橫梁的固定塊，所述固定塊內設有若干橫向滾柱，所述液壓加載裝置的上端設有固定件，所述固定件固定于所述固定塊和橫向滾柱之間。

進一步，所述夾具對應所述測試件設有位移計。

進一步，測試件通過螺栓固定于所述夾具的承臺底座。

與現有技術相比，本實用新型的有益效果是：

本實用新型所述一種綜合水平及豎向沖擊試驗裝置，落錘可以單獨將其提升至指定高度，由其自身重力作用完成近自由落體豎向加速，然后由落錘本身作為撞擊體，實現對試驗試樣的豎向沖擊試驗，也可以通過牽引繩索將落錘與放置在水平引向軌道上的水平碰撞車相連，提升繩索將落錘提升至某一高度后將其釋放，由于落錘的重力作用，通過牽引繩索實現對落錘及水平碰撞車的共同加速，水平車在撞擊試樣前，裝置將牽引繩索與水平碰撞車分離，然后單獨由水平碰撞車實現對試驗試樣的自由水平沖擊加載。

還可以將落錘提升至某一高度后將其釋放，同時實現水平沖擊試驗和豎直沖擊試驗，實現一次提升，水平沖擊試驗和豎直沖擊試驗都可以得到準確的數據，提高了工作效率，節約了成本。