[發明專利]一種I型裂紋試樣的動態對稱拉伸裝置及其實驗方法

有效

• 申請號: 201810121056.0
• 申請日: 2018-02-07
• 公開（公告）號: CN108333047B
• 公開（公告）日: 2020-11-20
• 發明（設計）人: 李玉龍;聶海亮;劉會芳
• 申請（專利權）人: 西北工業大學
• 主分類號: G01N3/08
• 分類號: G01N3/08
• 代理公司: 北京中珒知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 11806
• 代理人: 王中

1.一種I型裂紋試樣的動態對稱拉伸裝置，包括電源、電容充電器、加載槍和波導桿桿系統，所述波導桿桿系統包含兩根長度相同的拉伸桿，所述電容充電器采用電磁鉚接設備的供電部分，兩個參數相同的加載槍并聯連接后，接入所述電容充電器中，兩根拉伸桿同軸安裝，兩個加載槍分別位于所述兩根拉伸桿的兩端，試樣安裝在兩根拉伸桿之間。

2.根據權利要求1所述的I型裂紋試樣的動態對稱拉伸裝置，其特征在于，所述拉伸桿為圓柱形桿，一端加工有矩形開槽，在槽臂上開有通孔，用于連接試樣；另一端加工有外螺紋，用于連接凸臺。

3.根據權利要求1或2所述的I型裂紋試樣的動態對稱拉伸裝置，其特征在于，所述拉伸桿為鈦合金桿。

4.根據權利要求1或2所述的I型裂紋試樣的動態對稱拉伸裝置，其特征在于，所述拉伸桿的長度L設計時遵循以下原則，以保證反射波對試樣進行卸載：

L≥CT

其中，C為應力波在拉伸桿中的傳播速度，T為所施加的入射波周期。

5.根據權利要求2所述的I型裂紋試樣的動態對稱拉伸裝置，其特征在于，所述凸臺的設計與霍普金森拉桿的凸臺相同。

6.一種根據前述任一權利要求所述的I型裂紋試樣的動態對稱拉伸裝置的實驗方法，包括如下步驟：

步驟1 .排布器材：

將兩個加載槍采用拉伸方式與拉伸桿進行裝配，具體方法為：拉伸桿帶有外螺紋的一端依次穿過定位筒和放大器的通孔，并在放大器的應力波輸出段一側與凸臺進行螺紋連接；凸臺與放大器，次級線圈與主線圈均緊密貼合；試樣的兩端與兩個拉伸桿的矩形開槽連接；

步驟2 .進行加載：

將電容充電器充電電壓設置為XV并充電，其中X為具體所需的電壓值，并且在電容充電器的額定電壓以內，待充電完成后，使電容充電器對兩個加載槍進行放電，由于兩個加載槍的參數相同，并且是并聯接入電容充電器，因此放電電流會同步并且均勻地分配到兩個加載槍中，從而在兩個加載槍中產生相同的壓縮應力波，并分別在兩個凸臺反射成拉伸波并進入拉伸桿；兩個拉伸桿中的拉伸波同時對試樣進行加載。

7.根據權利要求6所述的方法，其特征在于，所述試樣為標準緊湊拉伸試樣，所述標準緊湊拉伸試樣的初始裂紋的兩邊側面采用銷釘與兩個拉伸桿的矩形開槽連接，調整所述標準緊湊拉伸試樣的位置，使所述標準緊湊拉伸試樣的長度方向垂直于兩根拉伸桿的軸向方向。

8.根據權利要求6所述的方法，其特征在于，所述試樣為雙懸臂梁試樣，所述雙懸臂梁試樣的初始裂紋端的兩個側面采用膠粘的方式通過兩個鋼琴鉸鏈與兩個拉伸桿的矩形開槽連接，調整所述雙懸臂梁試樣的位置，使所述雙懸臂梁試樣的長度方向垂直于兩根拉伸桿的軸向方向。

9.根據權利要求6所述的方法，其特征在于，所述試樣為中心穿透裂紋試樣，所述中心穿透裂紋試樣的兩端通過兩強力膠粘貼在兩個拉伸桿的矩形開槽內，所述中心穿透裂紋試樣的初始裂紋方向與拉伸桿的長度方向垂直。