[發明專利]一種分離式霍普金森拉桿試驗夾具

在審

• 申請號: 201711399307.3
• 申請日: 2017-12-22
• 公開（公告）號: CN107941606A
• 公開（公告）日: 2018-04-20
• 發明（設計）人: 肖守訥;馮悅;朱濤;楊冰;朱志武;陽光武
• 申請（專利權）人: 青島西交檢驗檢測科技有限公司
• 主分類號: G01N3/04
• 分類號: G01N3/04
• 代理公司: 成都點睛專利代理事務所(普通合伙)51232
• 代理人: 葛啟函

技術領域

本發明涉及材料沖擊動力學試驗研究技術領域，特別是分離式霍普金森拉桿動態拉伸試驗。

背景技術

分離式霍普金森拉桿是進行材料較高應變率動態拉伸試驗常用的試驗裝置。分離式霍普金森拉桿試驗裝置在進行動態拉伸試驗時通常使用螺紋連接的方式連接試樣與入射桿、透射桿，能達到比較理想的試驗效果。但某些試驗材料原板材的厚度不夠，達不到分離式霍普金森拉桿螺紋連接所需要的直徑，無法加工成直徑滿足要求的圓柱試樣，只能加工成薄片狀試樣。對于類似的試驗材料需要設計新的夾具以滿足試驗連接要求。對于薄片狀試樣，目前公知的試驗夾具有分離式霍普金森拉桿試件夾具裝置(CN201320533953.5),此種夾具采用多組拉伸接頭，試樣與接頭之間采用粘接的方式。由于采用膠粘的方式，在試驗結束后無法立刻將試樣取下并安裝下一組試樣，為減少試驗時間，提高試驗效率，通常需要準備多組夾具，以便在前一組夾具解膠的過程中開展下一組試驗，此種膠粘的方式需要較多的夾具。對于CN201520417815.X所述的動態拉伸實驗夾具，采用了復雜的連接方式，涉及到加工要求較高的錐面，且所需要的主夾具、夾片和螺紋固定夾具在裝配完成后仍存在比較多的間隙，干擾應力波的傳播，影響試驗效果。對于CN201510793051.9所述的一種分離式霍普金森拉桿試件的夾持裝置及實驗方法，利用壓塊和螺釘通過物理加載的方式對試件進行夾緊連接，避免了復合材料不易加工螺紋以及高強度膠粘結過程中不均勻的問題，但是存在接頭截面變化較大，干擾應力波傳播的缺陷。綜上所述，目前對于薄片狀試樣的分離式霍普金森拉桿動態拉伸試驗，現有夾具均存在比較多的缺陷，基于此，設計出一種可避免上述缺陷的分離式霍普金森拉桿試驗夾具。

發明內容

本發明的目的在于提供一種分離式霍普金森拉桿試驗夾具，它能有效解決薄片狀金屬試樣的動態拉伸試驗的夾持問題。

本發明的目的通過以下技術方案來實現：

一種分離式霍普金森拉桿試驗夾具，包括主夾具、副夾具和鎖緊螺母，主夾具為一端帶截口的異形圓柱體結構，圓柱體端部設有與試驗裝置的入射桿和透射桿螺紋連接的螺紋桿，截口端部設有與鎖緊螺母配合的外螺紋；主夾具圓柱體的截口為：過外螺紋端部中心線的軸向切線與圓柱體三分之一處的徑向切線相交構成的缺口，該截口的水平面設有放置試樣的凹槽，該截口的垂直端面設有與副夾具端部定位圓柱配合的定位盲孔；副夾具為半圓柱結構，其一端設有與主夾具垂直端面的定位盲孔配合的定位圓柱，另一端設有與鎖緊螺母配合的外螺紋；該半圓柱的水平面設有與主夾具一致的凹槽，鎖緊螺母為含有內螺紋的圓環結構。

所述定位盲孔位于截口垂直端面的上半部中心。

所述主夾具、副夾具、鎖緊螺母的材料與試驗裝置入射桿和透射桿的材料保持一致，裝配后的圓柱直徑與入射桿和透射桿直徑保持一致。

與現有技術對比，本發明具有以下優點：

1、相比于試樣膠粘的連接方式可以節省試驗時間，提高試驗效率，減少夾具數目；

2、相比于現有拉伸夾具，結構簡單，加工工藝簡便，降低加工成本；同時夾具結構的材料、截面均與入射桿和透射桿保持一致，減小對試驗中應力波傳播的干擾，試驗效果較好。

附圖說明

圖1為本發明夾具裝配結構剖視圖

圖2為本發明主夾具結構示意圖

圖3為本發明副夾具結構示意圖

圖4為本發明鎖緊螺母結構示意圖

圖5為本發明試樣示意圖

具體實施方式

下面結合附圖對本發明作進一步說明。

參照圖1，一種分離式霍普金森拉桿試驗夾具，包括主夾具1、副夾具2、鎖緊螺母3三部分，試驗前將試樣4放在主夾具1與副夾具2的凹槽中，通過鎖緊螺母3鎖緊固定。

參照圖2，所述主夾具1為一端帶截口的異形圓柱體結構，圓柱體端部設有與試驗裝置的入射桿和透射桿螺紋連接的螺紋桿，截口端部設有與鎖緊螺母3配合的外螺紋；主夾具1圓柱體的截口為：過外螺紋端部中心線的軸向切線與圓柱體三分之一處的徑向切線相交構成的缺口，該截口的水平面設有放置試樣4的凹槽，該截口的垂直端面設有與副夾具2端部定位圓柱配合的定位盲孔。所述定位盲孔位于截口垂直端面的上半部中心。

參照圖3，所述副夾具2為半圓柱結構，其一端設有與主夾具1垂直端面的定位盲孔配合的定位圓柱，另一端設有與鎖緊螺母3配合的外螺紋；該半圓柱的水平面設有與主夾具1一致的凹槽。

參照圖4，所述鎖緊螺母3為含有內螺紋的圓環結構，在主夾具1、副夾具2與試樣4裝配好后由鎖緊螺母3鎖緊固定。