[發明專利]一種多功能強沖擊模擬試驗裝置及方法

有效

• 申請號: 201810820938.6
• 申請日: 2018-07-24
• 公開（公告）號: CN108680328B
• 公開（公告）日: 2019-10-22
• 發明（設計）人: 李波;安曉紅;張亞;李世中
• 申請（專利權）人: 中北大學;山西太機眾智科技有限公司
• 主分類號: G01M7/08
• 分類號: G01M7/08
• 代理公司: 西安銘澤知識產權代理事務所(普通合伙) 61223
• 代理人: 俞曉明

1.一種多功能強沖擊模擬試驗裝置的試驗方法，其特征在于，所述多功能強沖擊模擬試驗裝置包括動力裝置和多功能強沖擊裝置，所述多功能強沖擊裝置包括滑動工作臺面(2)、前擋板(3)、前擋板緩沖墊(4)、后擋板(5)和后擋板緩沖墊(6)；

所述前擋板(3)和后擋板(5)相對設置，所述前擋板(3)和后擋板(5)之間的距離可調節，所述前擋板(3)和后擋板(5)之間設置有一對相互平行的滑軌(8)，每個所述滑軌(8)上均套接有至少一個直線滑塊(11)，所述滑動工作臺面(2)設置在所述直線滑塊(11)上并與所述直線滑塊(11)螺接，所述滑動工作臺面(2)兩側均設置有沖擊頭(10)，所述前擋板(3)內側和后擋板(5)內側分別設置有前擋板緩沖墊(4)和后擋板緩沖墊(6)，所述前擋板緩沖墊(4)和后擋板緩沖墊(6)用于產生毫秒級沖擊脈寬的經典沖擊波形，所述前擋板緩沖墊(4)和所述后擋板緩沖墊(6)的厚度與沖擊脈寬正相關，所述滑動工作臺面(2)用于安裝被測試樣品和加速度傳感器，所述動力裝置為所述滑動工作臺面(2)提供沖擊動力；

所述動力裝置為氣動水平沖擊響應譜沖擊臺，所述前擋板(3)和后擋板(5)均安裝在所述氣動水平沖擊響應譜沖擊臺的沖擊響應板(7)上；

每個所述滑軌(8)上均套接有兩個直線滑塊(11)；

所述試驗方法包括以下步驟：

步驟1、將所述前擋板(3)和后擋板(5)安裝于所述氣動水平沖擊響應譜沖擊臺的沖擊響應板(7)上；

步驟2、將被測試樣品和加速度傳感器安裝在所述滑動工作臺面(2)上；

步驟3、所述氣動水平沖擊響應譜沖擊臺正常工作，當能量重錘撞擊所述沖擊響應板(7)時，所述沖擊響應板(7)與所述前擋板(3)和后擋板(5)同步產生沖擊振蕩，所述滑動工作臺面(2)由于處于所述滑軌(8)上保持相對靜止，在所述沖擊響應板(7)的第一個沖擊振蕩主波的前半周期，所述后擋板(5)向前運動碰撞靜止的滑動工作臺面(2)，此時所述滑動工作臺面(2)上的測試樣品發生第1次半正弦強沖擊；

步驟5、所述滑動工作臺面(2)在和所述后擋板(5)發生第1次強沖擊后沿所述滑軌(8)向前作直線運動，同時所述沖擊響應板(7)和所述前擋板(3)、后擋板(5)在水平方向上將產生持續的沖擊振蕩并逐漸衰減，當所述沖擊響應板(7)和所述前擋板(3)、后擋板(5)進入第一個沖擊振蕩主波的后半周期，此時所述滑動工作臺面(2)與前擋板(3)相向運動并實現對撞，由此產生第2次半正弦強沖擊，由于在第1次碰撞和所述滑動工作臺面(2)滑動過程中的動能損失，第2次沖擊能量約為第一次沖擊1.0～1.4倍左右，第二次沖擊和第一次沖擊反向，根據所述沖擊響應板(7)振蕩頻率調節前后所述前擋板(3)和后擋板(5)之間的距離和緩沖墊厚度，控制所述滑動工作臺面(2)和前擋板(3)第2次撞擊的加速度波形；隨后，所述滑動工作臺面(2)和所述前擋板(3)、后擋板(5)發生多次碰撞，從第3次碰撞開始的碰撞加速度都小于前兩次碰撞的沖擊加速度。

2.根據權利要求1所述的多功能強沖擊模擬試驗方法，其特征在于，當只做1次單方向強沖擊試驗時，將第1次撞擊設置為強沖擊，同時加厚所述前擋板緩沖墊(4)的厚度以降低第2次碰撞加速度；當所述滑動工作臺面(2)和所述后擋板(5)發生第1次強沖擊后向前運動，由于加厚緩沖墊的緩沖作用，與所述前擋板(3)的第2次碰撞加速度低于第一次碰撞加速度；

當只做1次單方向強沖擊試驗時，將第2次撞擊設置為強沖擊，同時加厚所述后擋板緩沖墊(6)的厚度以延長碰撞時間，降低第1次碰撞加速度。

3.根據權利要求1所述的多功能強沖擊模擬試驗方法，其特征在于，被測試樣品和所述滑動工作臺面(2)的總質量小于所述沖擊響應板(7)的質量。

4.如權利要求1所述的多功能強沖擊模擬試驗方法，其特征在于，縮短所述前擋板(3)和后擋板(5)之間距離，調整所述前擋板緩沖墊(4)和后擋板緩沖墊(6)的厚度、形狀、彈性、材質以及所述滑軌(8)的長度進行經典沖擊或復雜瞬態脈沖沖擊。