[發(fā)明專利]動(dòng)態(tài)力學(xué)試驗(yàn)系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201911413981.1
• 申請(qǐng)日: 2019-12-31
• 公開（公告）號(hào): CN111044373B
• 公開（公告）日: 2023-07-25
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 馮雪;唐瑞濤;張弘;付浩然;陳穎
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 浙江清華柔性電子技術(shù)研究院;清華大學(xué)
• 主分類號(hào): G01N3/10
• 分類號(hào): G01N3/10;G01N3/12
• 代理公司: 上海波拓知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 31264
• 代理人: 李萌

一種動(dòng)態(tài)力學(xué)試驗(yàn)系統(tǒng)，包括基座、第一氣缸、第二氣缸及攝像裝置，第一氣缸及第二氣缸均設(shè)置于基座上，第一氣缸包括第一缸體、及隨第一滑塊，第二氣缸包括第二缸體及第二滑塊，第一氣缸及第二氣缸分別帶動(dòng)第一滑塊及第二滑塊運(yùn)動(dòng)，待測(cè)試試件設(shè)置于第一滑塊及第二滑塊之間，與第一滑塊及第二滑塊相連，并在第一滑塊及第二滑塊的帶動(dòng)下運(yùn)動(dòng)，當(dāng)?shù)谝换瑝K及第二滑塊運(yùn)動(dòng)時(shí)，至少一部分的第一滑塊與第二滑塊的運(yùn)動(dòng)軌跡位于同一條直線上，攝像裝置設(shè)置于基座的側(cè)面上，對(duì)待測(cè)試試件在第一滑塊及第二滑塊帶動(dòng)下的動(dòng)態(tài)情況進(jìn)行觀測(cè)。該動(dòng)態(tài)力學(xué)試驗(yàn)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、搭載方便、體積較小且操作簡(jiǎn)便。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及力學(xué)試驗(yàn)設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，尤其是一種動(dòng)態(tài)力學(xué)試驗(yàn)系統(tǒng)。

背景技術(shù)

拉伸/壓縮實(shí)驗(yàn)是最基本的、應(yīng)用最廣泛的力學(xué)實(shí)驗(yàn)。一方面，由拉伸實(shí)驗(yàn)測(cè)定的力學(xué)性能指標(biāo)，可以作為工程設(shè)計(jì)、評(píng)定材料和優(yōu)選工藝的依據(jù)，具有重要的工程實(shí)際意義。拉壓/伸縮試驗(yàn)一般可以分為靜態(tài)拉壓/伸縮試驗(yàn)及動(dòng)態(tài)拉壓/伸縮試驗(yàn)。

目前常用的動(dòng)態(tài)力學(xué)性能測(cè)試方法包括落錘實(shí)驗(yàn)和霍普金森桿實(shí)驗(yàn)。落錘實(shí)驗(yàn)，主要試驗(yàn)裝置為落錘試驗(yàn)機(jī)。下部為底座與支架，機(jī)架上部配有可調(diào)換的不同質(zhì)量的重錘。機(jī)架中部按縱向有一條滑軌，將重錘升至一定高度后釋放，重錘會(huì)沿這滑軌降落，下降一定高度后，落錘具有了一定的速度。該實(shí)驗(yàn)可以進(jìn)行樣品的高速?zèng)_擊或者高速拉伸，速度根據(jù)落錘的高度決定。在一定高度條件下，改變落錘的重量可以改變落錘沖擊過程中的能量。分離式霍普金森桿實(shí)驗(yàn)技術(shù)是研究中高應(yīng)變率下材料力學(xué)性能的最主要、可靠的實(shí)驗(yàn)方法，是爆炸與沖擊動(dòng)力學(xué)實(shí)驗(yàn)技術(shù)的重要組成部分。利用霍普金森桿不僅可以實(shí)現(xiàn)高應(yīng)變率單軸拉伸、壓縮、剪切加載，而且還發(fā)展了動(dòng)態(tài)壓-剪復(fù)合加載，主、被動(dòng)圍壓等復(fù)雜加載。霍普金森桿裝置包括槍膛、子彈、入射桿、透射桿、吸收桿等部件。通過氣泵驅(qū)動(dòng)子彈，將子彈加速到一定速度，撞擊入射桿，入射桿再撞擊透射桿。利用應(yīng)力波在桿子中的傳播測(cè)量試件的應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系。落錘實(shí)驗(yàn)和霍普金森桿實(shí)驗(yàn)都可以實(shí)現(xiàn)試樣的動(dòng)態(tài)性能測(cè)試，但是其結(jié)構(gòu)復(fù)雜，體積龐大，使用過程也不方便，導(dǎo)致目前在小的科研機(jī)構(gòu)中難以安裝，對(duì)科研工作者的工作造成了一定的困難。

發(fā)明內(nèi)容

有鑒于此，本發(fā)明提供了一種動(dòng)態(tài)力學(xué)試驗(yàn)系統(tǒng)，該動(dòng)態(tài)力學(xué)試驗(yàn)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、搭載方便、體積較小且操作簡(jiǎn)便。

本發(fā)明提供了一種動(dòng)態(tài)力學(xué)試驗(yàn)系統(tǒng)，包括基座、第一氣缸、第二氣缸及攝像裝置，所述第一氣缸及所述第二氣缸均設(shè)置于所述基座上，所述第一氣缸包括第一缸體、設(shè)置于所述第一缸體內(nèi)的第一活塞及隨所述第一活塞一起運(yùn)動(dòng)的第一滑塊，所述第二氣缸包括第二缸體、設(shè)置于所述第二缸體內(nèi)的第二活塞及隨所述第二活塞一起運(yùn)動(dòng)的第二滑塊，待測(cè)試試件設(shè)置于所述第一滑塊及所述第二滑塊之間，與所述第一滑塊及所述第二滑塊相連，并在所述第一滑塊及所述第二滑塊的帶動(dòng)下運(yùn)動(dòng)，當(dāng)所述第一滑塊及第二滑塊運(yùn)動(dòng)時(shí)，至少一部分的所述第一滑塊與所述第二滑塊的運(yùn)動(dòng)軌跡位于同一條直線上，所述攝像裝置設(shè)置于所述基座的側(cè)面上，對(duì)所述待測(cè)試試件在所述第一滑塊及所述第二滑塊帶動(dòng)下的動(dòng)態(tài)情況進(jìn)行觀測(cè)。

進(jìn)一步地，所述第一缸體上還設(shè)置有兩個(gè)第一進(jìn)氣口，兩個(gè)所述第一進(jìn)氣口分別設(shè)置于所述第一活塞的兩側(cè)，所述第二缸體上還設(shè)置有兩個(gè)第二進(jìn)氣口，兩個(gè)所述第二進(jìn)氣口分別設(shè)置于所述第二活塞的兩側(cè)。

進(jìn)一步地，所述第一氣缸及所述第二氣缸均為無桿氣缸。

進(jìn)一步地，所述第一氣缸及所述第二氣缸的軸心位于同一條直線上。

進(jìn)一步地，在所述第一滑塊及所述第二滑塊上還分別設(shè)置有高度及位置可調(diào)的第一夾具及第二夾具。

進(jìn)一步地，在所述第一氣缸及所述第二氣缸之間還設(shè)置有一試驗(yàn)臺(tái)，所述試驗(yàn)臺(tái)包括試驗(yàn)臺(tái)本體及蓋板，在所述試驗(yàn)臺(tái)本體內(nèi)形成有一腔體，在所述腔體的兩側(cè)與所述第一夾具及所述第二夾具相對(duì)應(yīng)的位置還設(shè)置有豁口，當(dāng)所述第一夾具及所述第二夾具從對(duì)應(yīng)的豁口伸入所述腔體內(nèi)時(shí)，所述試驗(yàn)臺(tái)本體、所述蓋板、所述第一夾具及所述第二夾具共同將所述腔體圍成一密閉空間。