[實用新型]一種用于材料高應變率試驗的裝置

有效

• 申請號: 201520832077.5
• 申請日: 2015-10-19
• 公開（公告）號: CN205027614U
• 公開（公告）日: 2016-02-10
• 發明（設計）人: 高水靜;彭雷
• 申請（專利權）人: 華北理工大學
• 主分類號: G01N3/30
• 分類號: G01N3/30
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

【技術領域】

本實用新型涉及材料應變率試驗領域，具體的說是一種用于材料高應變率試驗的裝置。

【背景技術】

在一系列工程實際問題中會遇到沖擊載荷，依其對結構作用性質的不同，同城可分為兩類：一類是動載荷的特征時間大于或接近于結構的響應時間，這種情況下人們所關心的是整個結構的動態響應，當載荷強度不高時，歸結為結構的彈性振動問題，另一類是動載荷的特征時間遠小于結構的響應時間，而且載荷強度往往也很高，此即所謂強沖擊載荷，這種情況下所研究的實際上是結構受沖擊影響區域的局部性的動態響應，歸結為結構中彈塑性波的傳播問題，對于前一類沖擊載荷問題，當然與結構整體的振動特性密切相關，而對于后一類沖擊載荷問題，則主要與結構受沖擊影響的局部區域的材料動態性密切相關，材料在這種短歷時、高強度的強沖擊載荷下，將以比常規材料試驗高五、六個量級的高應變率變形，這時常規準靜態試驗所提供的材料力學性能不再適用，而必須計及變形過程中由各種耗消機制所引起的粘性效應或應變率相關性，因此，有關高應變率下材料力學性能的研究，對于一切設計強沖擊載荷的工程問題，具有十分重要的意義。

因此，為克服上述技術的不足而設計出結構簡單，操作方便，可廣泛用于金屬、高聚物、硅酸鹽材料和復合材料等，且能解決在研究材料在高應變率下的力學性能時，計及試驗裝置和試件的慣性的一種用于材料高應變率試驗的裝置，正是發明人所要解決的問題。

【實用新型內容】

針對現有技術的不足，本實用新型的目的是提供一種用于材料高應變率試驗的裝置，其結構簡單，操作方便，可廣泛用于金屬、高聚物、硅酸鹽材料和復合材料等，且能解決在研究材料在高應變率下的力學性能時，計及應力波的傳播和解決微秒量級的動態測試技術。

本實用新型解決其技術問題所采用的技術方案是：一種用于材料高應變率試驗的裝置，其包括滑膛槍、撞擊桿、平行光源、入射桿、應變片、試件、透射桿、吸收桿、油阻尼器、超動態應變儀、時間間隔儀、雙通道瞬態波形存儲器、數據處理系統，所述滑膛槍內設置有撞擊桿，所述滑膛槍與入射桿間設置有平行光源，所述試件夾在入射桿和透射桿之間，所述透射桿通過吸收桿與油阻尼器連接，所述入射桿、透射桿內部設置有應變片。

進一步，所述超動態儀包括測速電路裝置、觸發電路裝置、多路前置放大電路裝置，所述測速電路裝置一側與平行光源連接，所述測速電路裝置另一側與時間間隔儀連接，所述觸發電路裝置一側與入射桿連接，所述觸發電路裝置另一側與雙通道瞬態波形存儲器連接，所述多路前置放大電路裝置一側分別與入射桿應變片和透射桿應變片連接，所述多路前置放大電路裝置另一側與雙通道瞬態波形存儲器連接，所述雙通道瞬態波形存儲器與數據處理系統連接。

進一步，所述撞擊桿、入射桿、透射桿、吸收桿、油阻尼器的直徑為14.5mm，且中心點在同一水平位置，所述入射桿長度大于撞擊桿長度的兩倍，所述透射桿長度等于入射桿長度，所述吸收桿長度大于撞擊桿長度。

進一步，所述滑膛槍為壓氣、火藥兩用的滑膛槍。

進一步，所述超動態應變儀的頻寬為20Hz～1.8MHz。

進一步，所述平行光源為6V的普通小燈泡。

本實用新型的有益效果是：

1、本實用新型通過測量彈性壓桿上易于測得的小應變波形，再根據應力波理論來確定材料的應力應變關系，避開了在試件上直接進行測量的技術困難。

2、本實用新型平行光源采用6V的普通小燈泡即可，比激光源成本低、壽命長，也易于維護。

3、本實用新型為高速沖擊試驗裝置和相應的測試系統，簡便實用，可通過測量應力波的傳播和解決微秒量級的動態測試技術來研究材料在高應變率下的力學性能，有著非常好的實用價值。

【附圖說明】

圖1是本實用新型結構示意圖。

附圖標記說明：1-滑膛槍；2-撞擊桿；3-平行光源；4-入射桿；5-應變片；6-試件；7-透射桿；8-吸收桿；9-油阻尼器；10-超動態應變儀；11-多路前置放大電路裝置；12-測速電路裝置；13-觸發電路裝置；14-時間間隔儀；15-雙通道瞬態波形存儲器；16-數據處理系統。

【具體實施方式】

下面結合具體實施例，進一步闡述本實用新型，應理解，這些實施例僅用于說明本實用新型而不用于限制本實用新型的范圍。此外應理解，在閱讀了本實用新型講授的內容之后，本領域技術人員可以對本實用新型作各種改動或修改，這些等價形式同樣落在申請所附權利要求書所限定的范圍。