[發明專利]適合多尺寸試樣的霍普金森桿支承裝置

有效

• 申請號: 201710025807.4
• 申請日: 2017-01-13
• 公開（公告）號: CN106769415B
• 公開（公告）日: 2023-09-26
• 發明（設計）人: 杜時貴;黃曼;馬成榮;夏才初;羅戰友;潘麗;柳曉倩;李博;呂原君
• 申請（專利權）人: 紹興文理學院
• 主分類號: G01N3/02
• 分類號: G01N3/02;G01N3/30;B25H1/10
• 代理公司: 杭州斯可睿專利事務所有限公司 33241
• 代理人: 王利強

一種適合多尺寸試樣的霍普金森桿支承裝置，包括可移動導軌支架和至少兩個徑向可拆換支承組件，所述徑向可拆換支承組件包括移動式底部支座和側邊支承件，所述移動式底部支座的上部為支撐部件，下部為移動部件，所述支撐部件呈凹槽形，側邊支承件分為左支承件和右支承件，所述左支承件和右支承件鏡像對稱設置，所述左支承件和右支承件可拆換地固定在所述支撐部件的凹槽內，所述左支承件和右支承件的弧面形成供霍普金森桿放置的工位；所述移動部件可移動地套裝在所述可移動導軌支架上。本發明提供一種使用方便、操作簡單、測量范圍大、穩定性高且實用性強的適合多尺寸試樣的霍普金森桿支承裝置。

技術領域

本發明涉及一種適合多尺寸試樣的霍普金森桿支承裝置。

背景技術

霍普金森桿是一種可用于測量材料在沖擊荷載下的應力應變關系的裝置，被公認為是最常用最有效的研究脈沖動載作用下材料力學性質的實驗設備。從1949年Kolsky成功發明分離式霍普金森壓桿(SHPB)以來，該實驗裝置已有很大的改良。通過查閱資料，發現當今霍普金森桿試驗采用的試件多為圓柱體，且實驗表明，對于小于75mm的大尺寸霍普金森桿裝置，當混凝土材料試件長度小于25mm時,摩擦效應對測試結果影響較大；當試件長度大于90mm時,反射拉伸作用明顯，不能反映材料真實動態力學性能；當試件長度為30～75mm,即長徑比L/D≈(0.4～1.0)，能夠準確地反應材料的動態力學性能。同時，現在國防科技大學盧方蕓教授已研制出了直徑可在20-50mm范圍內連續可調的分離式霍普金森桿裝置，一定的擴大了實驗試件直徑的實驗范圍。

但由于實驗的廣泛性和頻繁性，現有的霍普金森桿支撐裝置存在以下的不足：

1、現已研制出的分離式霍普金森桿裝置能支持的試件的直徑比較單一，調整范圍有限；且試件長度一般不超過200mm,以致實驗的范圍有一定的局限性，不能滿足試件長度的連續變化可調節需要，無法滿足直徑大、長度較長試件的實驗要求和實驗精度。

2、現有分離式霍普金森桿裝置系統大致已有V形槽，直線軸承形和滾動托架形等；V形槽型軸向滑動阻力太大，從而產生實驗誤差，影響實驗結果，無法保證實驗數據的準確性和科學性；直線軸承存在規格有限、拆卸不便和易于破壞等問題，不能適應桿徑的可調需要；滾動托架型定位依然不夠高。

3、隨著試件直徑的增大，現有支承裝置越不易于支撐試件，在實驗中難以提供強有力支撐，無法保證試件的穩定性，對實驗結果的精確性有一定影響。

4、系統的大部分的定位基準較統一，但定位精度仍不高，導致桿系同軸度不高，受力不均，試驗中易導致桿彎曲、波形失真、實驗的重復性差等。

發明內容

為了克服已有霍普金森桿支承方式的只能測量單一直徑試件、穩定性低且誤差大的不足，本發明提供一種使用方便、操作簡單、測量范圍大、穩定性高且實用性強的適合多尺寸試樣的霍普金森桿支承裝置。

本發明解決其技術問題所采用的技術方案是：

一種適合多尺寸試樣的霍普金森桿支承裝置，包括可移動導軌支架和至少兩個徑向可拆換支承組件，所述徑向可拆換支承組件包括移動式底部支座和側邊支承件，所述移動式底部支座的上部為支撐部件，下部為移動部件，所述支撐部件呈凹槽形，側邊支承件分為左支承件和右支承件，所述左支承件和右支承件鏡像對稱設置，所述左支承件和右支承件可拆換地固定在所述支撐部件的凹槽內，所述左支承件和右支承件的弧面形成供霍普金森桿放置的工位；所述移動部件可移動地套裝在所述可移動導軌支架上。

進一步，所述支撐部件的槽底中間安裝中心滑輪，所述左支承件和右支承件的弧面上安裝小滑輪。

再進一步，在中心滑輪兩側設置榫眼，所述左支承件和右支承件分別設有榫頭，所述榫頭插接在所述榫眼內。

所述可移動導軌支架包括支架和導軌，所述軌道安裝在支架上，所述移動部件可移動地套裝在所述導軌上。