[發明專利]一種面沖擊載荷加載試驗裝置及方法

在審

• 申請號: 202211296008.8
• 申請日: 2022-10-21
• 公開（公告）號: CN115655929A
• 公開（公告）日: 2023-01-31
• 發明（設計）人: 柴永生;劉子業;王會杰;張蓓;李娟;李超峰;侯普民;王思達
• 申請（專利權）人: 中國人民解放軍軍事科學院國防工程研究院
• 主分類號: G01N3/303
• 分類號: G01N3/303
• 代理公司: 北京五洲洋和知識產權代理事務所(普通合伙) 11387
• 代理人: 劉春成

本發明公開了一種面沖擊載荷加載試驗裝置及方法，屬于設備構件抗沖擊性能試驗技術領域，包括：支架、電磁鐵、配重機構、接力機構和基座；基座與支架的底部連接；電磁鐵安裝在支架上，電磁鐵與電源連通；配重機構位于電磁鐵的下方，配重機構在電磁鐵的吸力作用下懸停于空中，配重機構具有朝下設置的用于將勢能轉化為集中沖擊力的沖擊端；接力機構位于配重機構的下方且位于基座上方，接力機構具有朝上設置的接力端，另一端為安裝有流體壓力傳感器的彈性緩沖結構，彈性緩沖結構的面積大于接力端的面積。實現了面沖擊載荷生成和加載，解決了國內設備設施抗沖擊性能試驗依賴爆炸加載的難題，操作簡單，安全性高，降低了試驗成本和風險。

技術領域

本發明屬于設備構件抗沖擊性能試驗技術領域，特別涉及一種面沖擊載荷加載試驗裝置及方法。

背景技術

設備構件的抗沖擊性能試驗加載方法有靜載和動載兩種，由于靜載荷方法條件下，構件所承受的外力不隨時間而變化，故無法準確反應構件的抗沖擊性能，因此，開展施加動載荷施加方法的研究十分必要。

根據載荷作用面與構件工作面的比例關系，動載荷又可分為兩種，一是集中載荷，目前國內主要采用落錘、擺錘等方式進行加載試驗，例如落錘沖擊試驗；二是均布載荷，即面沖擊載荷，目前國內主要采用爆炸方式進行加載試驗，例如設備設施抗爆性能試驗，但這種方法存在試驗難度大、限制條件多、安全風險大等多方面問題，因此不易推廣應用。針對目前國內面沖擊載荷發生和加載方法技術難題，研究一種面沖擊載荷加載試驗裝置及方法十分必要。

發明內容

為了至少解決上述的現有技術中國內設備設施抗沖擊性能試驗依賴爆炸加載的難題，本發明提供如下技術方案：一種面沖擊載荷加載試驗裝置，所述面沖擊載荷加載試驗裝置包括：支架、電磁鐵、配重機構、接力機構和基座；

所述基座與所述支架的底部連接；

所述電磁鐵安裝在所述支架上，所述電磁鐵與電源連通；

所述配重機構位于所述電磁鐵的下方，所述配重機構在所述電磁鐵的吸力作用下懸停于空中，所述配重機構具有朝下設置的用于將勢能轉化為集中沖擊力的沖擊端；

所述接力機構位于所述配重機構的下方且位于所述基座上方，所述接力機構具有朝上設置的接力端，另一端為安裝有流體壓力傳感器的彈性緩沖結構，所述彈性緩沖結構的面積大于所述接力端的面積。

優選的，所述面沖擊載荷加載試驗裝置還包括：兩對沿所述接力機構的周向間隔豎直設置的導向立柱；

兩對所述導向立柱的一端均與所述基座連接，另一端均與所述支架的上部連接，兩對所述導向立柱的中部均與所述配重機構滑動連接。

優選的，所述接力機構包括：接力錘頭、試件箱體、所述彈性緩沖結構和試件；

所述試件箱體開口朝上且底部與所述基座連接，所述試件箱體的底部與所述基座上均設置有預留孔，所述試件箱體具有容納所述試件的空腔；

所述試件位于所述試件箱體的空腔下部；

所述彈性緩沖結構壓設在所述試件上且位于所述試件箱體內，所述彈性緩沖結構的下表面的面積不小于所述試件的上表面的面積，所述彈性緩沖結構的內腔具有流體，所述彈性緩沖結構的一側設置有進流管，另一側通過測壓管與所述流體壓力傳感器連接；

所述接力錘頭壓設在所述彈性緩沖結構的上方，所述接力錘頭具有朝上設置的與所述沖擊端的位置相對的接力端，所述接力錘頭另一端的表面積不大于所述彈性緩沖結構的上表面的面積。

優選的，所述支架包括：橫梁和兩對支撐立柱；

所述橫梁水平交叉設置，所述橫梁的底部中心位置懸掛有所述電磁鐵；