[發(fā)明專利]一種霍普金森桿的彈性波速測(cè)量方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202210388811.8
• 申請(qǐng)日: 2022-04-13
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN114812784A
• 公開(kāi)（公告）日: 2022-07-29
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 高波;馮家臣;張彬;陳春曉;王偉;盧振宇;王緒財(cái);彭剛;孫巖
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 山東非金屬材料研究所
• 主分類號(hào): G01H5/00
• 分類號(hào): G01H5/00
• 代理公司: 山東祺智知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 37361
• 代理人: 孟繁修

1.一種霍普金森桿的彈性波速測(cè)量方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟1、組裝用于測(cè)量彈性波速的試驗(yàn)系統(tǒng)；

所述的試驗(yàn)系統(tǒng)包括：發(fā)射氣炮(1)、打擊桿(2)、設(shè)備保護(hù)裝置(10)和激光干涉測(cè)速系統(tǒng)(9)，發(fā)射氣炮(1)、霍普金森桿(3)、設(shè)備保護(hù)裝置(10)和激光干涉測(cè)速系統(tǒng)(9)依次水平排列，設(shè)備保護(hù)裝置(10)內(nèi)設(shè)置前后貫通的測(cè)試窗(4)，激光干涉測(cè)速系統(tǒng)(9)發(fā)射的激光光束穿過(guò)測(cè)試窗(4)與被測(cè)霍普金森桿(3)的桿軸線重合，打擊桿(2)活動(dòng)設(shè)置在發(fā)射氣炮(1)中，被測(cè)霍普金森桿(3)的自由端面與設(shè)備保護(hù)裝置(10)平行且保持間隙；

步驟2、沖擊試驗(yàn)和數(shù)據(jù)采集；

調(diào)節(jié)發(fā)射氣炮(1)的發(fā)射驅(qū)動(dòng)氣壓，發(fā)射打擊桿(2)對(duì)被測(cè)霍普金森桿(3)進(jìn)行沖擊，在被測(cè)霍普金森桿(3)的打擊端面產(chǎn)生彈性波，彈性波沿被測(cè)霍普金森桿(3)向后傳播至自由端面，通過(guò)激光干涉測(cè)速系統(tǒng)(9)對(duì)彈性波傳播至被測(cè)霍普金森桿(3)的自由端面時(shí)引起的速度信號(hào)進(jìn)行采集；

步驟3、測(cè)試數(shù)據(jù)計(jì)算：

通過(guò)步驟2中采集的被測(cè)霍普金森桿(3)的自由端面的速度-時(shí)間曲線，測(cè)得彈性波傳播至自由端面的時(shí)間點(diǎn)t₁，以及彈性波經(jīng)打擊端面反射后第二次傳播至自由端面的時(shí)間點(diǎn)t₂；計(jì)算間隔時(shí)間Δt＝t₂-t₁，測(cè)量被測(cè)霍普金森桿(3)的長(zhǎng)度L_B，在此間隔時(shí)間內(nèi)彈性波傳播距離為2L_B，按公式計(jì)算得到被測(cè)霍普金森桿(3)的彈性波速。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種霍普金森桿的彈性波速測(cè)量方法，其特征在于，設(shè)備保護(hù)裝置(10)包括：復(fù)合結(jié)構(gòu)層一(5)、復(fù)合結(jié)構(gòu)層二(6)、復(fù)合結(jié)構(gòu)層三(7)和設(shè)備保護(hù)裝置基座(8)，復(fù)合結(jié)構(gòu)層一(5)、復(fù)合結(jié)構(gòu)層二(6)和復(fù)合結(jié)構(gòu)層三(7)依次順序固定安裝在設(shè)備保護(hù)裝置基座(8)上，復(fù)合結(jié)構(gòu)層一(5)靠近被測(cè)霍普金森桿(3)，復(fù)合結(jié)構(gòu)層一(5)、復(fù)合結(jié)構(gòu)層二(6)和復(fù)合結(jié)構(gòu)層三(7)中設(shè)置前后貫通的測(cè)試窗(4)。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種霍普金森桿的彈性波速測(cè)量方法，其特征在于，所述的復(fù)合結(jié)構(gòu)層一(5)為硬質(zhì)聚碳酸酯板，復(fù)合結(jié)構(gòu)層二(6)為鋁合金板，復(fù)合結(jié)構(gòu)層三(7)為軟質(zhì)緩沖PU夾層，所述的測(cè)試窗(4)為圓形孔。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種霍普金森桿的彈性波速測(cè)量方法，其特征在于，打擊桿(2)和被測(cè)霍普金森桿(3)均為鋼桿。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種霍普金森桿的彈性波速測(cè)量方法，其特征在于，在被測(cè)霍普金森桿(3)的打擊端面放置紫銅片。