CN103776684A - 用于霍普金森试验的测速装置 - Google Patents

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许进升
汪文强
高艳宾
赵超
郑健
陈雄
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Nanjing University of Science and Technology
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Abstract

本发明公开了一种用于霍普金森试验的测速装置，包括撞击杆通道支架、感光接收器和激光电珠；撞击杆通道支架包括基座和拱形结构，拱形结构位于基座的上方；感光接收器和激光电珠分别设置两组，每组感光接收器和激光电珠分别固定设置在撞击杆通道支架拱形结构两侧开设的孔中，且感光接收器和激光电珠在同一水平面上，两组感光接收器和激光电珠水平设置，撞击杆通道支架基座的两侧设置螺纹孔；本发明结构简单，装配简易，配合标准的导轨滑块能改善水平可调的范围，采用适合不同撞击杆杆径的拱形结构能改善杆径可调范围，以满足准确测量不同直径和不同长度撞击杆件速度的要求。

Description

用于霍普金森试验的测速装置
技术领域
本发明属于材料动态力学实验研究技术领域，特别是一种用于霍普金森试验的测速装置。
背景技术
分离式霍普金森试验装置是目前研究材料动态力学性能的重要实验装置之一，其基本原理是基于一维应力波的基础上，满足实验材料应力均匀条件从而获得材料的动态力学性能。虽然这一实验装置的原理和技术发展已经较为成熟，然而装置本身并没有标准化，局部零件仍然有待进一步发展。一种用于霍普金森试验的测速装置是根据霍普金森实验中准确测量撞击杆的速度这一要求设计的。文献“Quasi-static and dynamicresponses of advanced high strength steels:Experiments and modeling”直接采用光学测速器测量冲击杆的速度，这种结构完全固定在基座上，基本无法根据不同长度的冲击杆测速器合理调整轴向位置，如果杆件的直径较小，基本上无法测出冲击杆件的速度，这就对试验台基座以及支撑装置本身尺寸提出限制；文献“Effect of loading rate on fracturetoughness and failure micro-mechanisms in marble.Engineering Fracture Mechanics”采用了一种较昂贵的电子测速设备，利用电子脉冲原理测量冲击杆的速度，如果试验台振动效应不明显，测量效果能够满足实验精度要求，但这种装置装配复杂，费用较高，维修周期较长。
发明内容
本发明的目的在于提供一种结构简单，装配简易，配合标准的导轨滑块能改善水平可调的范围，采用适合不同撞击杆杆径的拱形结构能改善杆径可调范围，以满足准确测量不同直径和不同长度撞击杆件速度的要求的用于霍普金森试验的测速装置。
实现本发明目的的技术解决方案为：
一种用于霍普金森试验的测速装置，包括撞击杆通道支架、感光接收器和激光电珠；撞击杆通道支架包括基座和拱形结构，拱形结构位于基座的上方；感光接收器和激光电珠分别设置两组，每组感光接收器和激光电珠分别固定设置在撞击杆通道支架拱形结构两侧开设的孔中，且感光接收器和激光电珠在同一水平面上，两组感光接收器和激光电珠水平设置，撞击杆通道支架基座的两侧设置螺纹孔。
本发明与现有技术相比，其显著优点：
（1）本发明结构简单，并非着眼于通过复杂的结构实现试验要求，而是将有限的结构简单的零件通过巧妙的组合，满足试验要求，在加工制造方便和节省成本的同时也增加的该装置的可靠性。
（2）本发明装置中的所有零件都是通过普通机加工获得，机加工精度较高，可保证装置的精确度，从而保证装置的一致性。
（3）本发明装置中所采用的测速信号零件均采用成本较低的光学产品，实现准确测速的前提下有效节省成本。
（4）本发明利用光学测速，有效的提高的测量的精度。
（5）本发明装置配合标准的导轨滑块能改善水平可调的范围，采用适合通撞击杆杆径的拱形结构能改善杆径可调范围，可以满足准确测量不同直径和不同长度撞击杆件速度的要求。
下面结合附图对本发明作进一步详细描述。
附图说明
图1是本发明用于霍普金森试验的测速装置的结构主视图。
图2是本发明用于霍普金森试验的测速装置的结构侧视图。
具体实施方式
结合图1和图2：
本发明一种用于霍普金森试验的测速装置，:包括撞击杆通道支架1、感光接收器2和激光电珠3；撞击杆通道支架1包括基座和拱形结构，拱形结构位于基座的上方；感光接收器2和激光电珠3分别设置两组，每组感光接收器2和激光电珠3分别固定设置在撞击杆通道支架1拱形结构两侧开设的孔中，且感光接收器2和激光电珠3在同一水平面上，两组感光接收器2和激光电珠3水平设置，撞击杆通道支架1基座的两侧设置螺纹孔。
感光接收器2和激光电珠3通过螺纹固定在撞击杆通道支架1拱形结构的螺纹孔中。
激光电珠3、感光接收器2分别设置信号引线，信号引线与信号采集器连接。
其工作原理为：该装置利用撞击杆通过杆通道支架1拱形结构内的通道时，两次分别挡住激光电珠3的光学信号，感光接收器2记录两次光学信号并转换为电信号，通过信号线连接到计算机，记录和计算撞击杆两次挡住激光电珠3的信号的时间间隔，利用两电珠的实际距离除以这一时间间隔，从而计算出撞击杆的速度。

Claims (3)

1.一种用于霍普金森试验的测速装置，其特征在于，包括撞击杆通道支架（1）、感光接收器（2）和激光电珠（3）；撞击杆通道支架（1）包括基座和拱形结构，拱形结构位于基座的上方；感光接收器（2）和激光电珠（3）分别设置两组，每组感光接收器（2）和激光电珠（3）分别固定设置在撞击杆通道支架（1）拱形结构两侧开设的孔中，且感光接收器（2）和激光电珠（3）在同一水平面上，两组感光接收器（2）和激光电珠（3）水平设置，撞击杆通道支架（1）基座的两侧设置螺纹孔。
2.根据权利要求1所述的一种用于霍普金森试验的测速装置,其特征在于，所述的感光接收器（2）和激光电珠（3）通过螺纹固定在撞击杆通道支架（1）拱形结构的螺纹孔中。
3.根据权利要求1所述的一种用于霍普金森试验的测速装置,其特征在于，所述的激光电珠（3）、感光接收器（2）分别设置信号引线，信号引线与信号采集器连接。
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