[發明專利]一種測試一維磁性顆粒鏈沖擊力學特性的試驗裝置

在審

• 申請號: 201710316711.3
• 申請日: 2017-05-08
• 公開（公告）號: CN106969900A
• 公開（公告）日: 2017-07-21
• 發明（設計）人: 冷鼎鑫;孫磊;劉貴杰
• 申請（專利權）人: 中國海洋大學
• 主分類號: G01M7/08
• 分類號: G01M7/08
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及一種試驗裝置，具體涉及一種測試一維磁性顆粒鏈沖擊力學特性的試驗裝置。

背景技術

沖擊載荷是一種常見的動態載荷，在其激勵作用下可能造成結構的損傷和斷裂,影響機械結構的穩定性，對生產生活造成危害。開發抗沖擊緩沖系統一直是結構動力學領域的研究熱點。近年來，顆粒系統作為一種典型的吸能保護介質，受到越來越廣泛的關注，其具有結構緊湊、安裝便捷、緩沖吸能效果明顯等優點。一維顆粒鏈系統是最簡單的顆粒系統，其通過顆粒間的相互作用衰減沖擊載荷,達到緩沖吸能、減振隔振的目的。

置于磁場環境下的磁性顆粒鏈與無磁性顆粒鏈相比，具有良好的場響應抗沖擊特性。通過改變磁場強度，一維磁性顆粒鏈的沖擊力學特性將隨之變化，屬于智能緩沖結構。國內外學者對此類問題進行了初步的理論計算和仿真分析，但尚未見試驗研究。搭建一種測試一維磁性顆粒鏈沖擊力學特性的試驗裝置，可有效評估磁性顆粒鏈系統的沖擊力學特性及能量耗散機理，研究顆粒幾何尺寸、排列方式及磁場強度對磁性顆粒鏈抗沖擊力學性能的影響規律，為顆粒鏈緩沖吸能裝置的設計與優化提供理論基礎。

發明內容

為解決上述問題，本發明的目的是提供一種測試一維磁性顆粒鏈沖擊力學特性的試驗裝置，其為研究磁性顆粒鏈的沖擊力學特性及揭示其緩沖耗能機理，提供了重要的試驗測試平臺。

為了實現上述目的，本發明一種測試一維磁性顆粒鏈沖擊力學特性的試驗裝置，主要由光學平板、電磁鐵承載臺、傳感器承載臺、T型臺、擺錘、擺錘支架、吸盤電磁鐵固定盤、上夾緊塊、支撐軸、電磁鐵、壓力傳感器、軸承、擺動桿、肋板、吸盤電磁鐵、磁性顆粒組成，其特征在于：所述光學平板水平放置；擺錘支架設置在光學平板的最右側，擺錘支架與光學平板固定連接；肋板與擺錘支架固定連接，肋板與光學平板固定連接；T型臺與擺錘支架緊靠，且T型臺的右端面與擺錘支架的中線平齊， T型臺與光學平板固定連接；傳感器承載臺設置在T型臺的后側，傳感器承載臺與光學平板固定連接；壓力傳感器與傳感器承載臺固定連接；電磁鐵承載臺設置在傳感器承載臺的后側，電磁鐵承載臺與光學平板固定連接；電磁鐵與電磁鐵承載臺固定連接；吸盤電磁鐵固定盤與擺錘支架固定連接；吸盤電磁鐵與吸盤電磁鐵固定盤固定連接；軸承通過過盈配合安裝在擺錘支架的軸承座孔內；支撐軸與軸承通過過渡配合相連，支撐軸的一端與擺錘、上夾緊塊固定連接，且擺錘與上夾緊塊的側面與支撐軸的軸肩緊靠，支撐軸的另一端伸出擺錘支架及吸盤電磁鐵固定盤外，與擺動桿固定連接；磁性顆粒置于T型臺上部的V型槽內。

所述電磁鐵承載臺中間及底部設有螺紋孔。

所述傳感器承載臺中間及底部設有螺紋孔且側面設有方槽，其截面呈T型。

所述T型臺上端設有V型槽、底部設有螺紋孔，其截面呈T型。

所述擺錘是上端設有凹形槽的實心階梯軸。

所述擺錘支架是設有軸承座孔及螺紋孔的板件結構。

所述吸盤電磁鐵固定盤是設有螺紋孔的圓盤狀結構。

所述上夾緊塊下端設有凹形槽。

所述支撐軸是一側截面為矩形且另一側截面為圓形的實心軸。

所述擺動桿是上端設有圓槽的實心軸。

所述肋板是側面設有定位安裝孔的板件結構。

所述光學平板是市購標準件，具體規格根據電磁鐵承載臺、傳感器承載臺、T型臺、肋板及擺錘支架的尺寸而定，其功能是用于固定電磁鐵承載臺、傳感器承載臺、T型臺、肋板及擺錘支架，為整套試驗裝置提供水平定位基準。

所述電磁鐵承載臺采用鋁合金或其他高強度且低導磁率的材料制作，具體尺寸根據電磁鐵的規格及尺寸而定，其功能是固定電磁鐵。

所述傳感器承載臺上螺紋孔用于固定壓力傳感器，其上方槽用于引出壓力傳感器的數據線，采用T4純鐵或其它強高度及高導磁率的材料制作，具體尺寸根據壓力傳感器的規格及尺寸而定，其功能是固定壓力傳感器。

所述T型臺采用鋁合金或其他低導磁率的材料制作，具體尺寸根據磁性顆粒的尺寸及數量而定，其功能是支撐磁性顆粒。

所述擺錘選擇鋁合金或其它低導磁率的材料制作，為自制件，具體尺寸根據沖擊激勵源的幅值及磁性顆粒的尺寸而定，其功能是作為磁性顆粒鏈的沖擊激勵源。

所述擺錘支架選擇鋁合金或其它高強度且低導磁率的材料制作，為自制件，具體尺寸根據擺錘尺寸而定，其功能是固定擺錘及吸盤電磁鐵固定盤。

所述吸盤電磁鐵固定盤選擇鋁合金或其它高強度且低導磁率的材料制作，具體尺寸根據沖擊激勵源的幅值及吸盤電磁鐵的尺寸而定，其功能是固定吸盤電磁鐵。