CN112014247A - 一种霍普金森压杆的通用型试件支撑定位装置及使用方法 - Google Patents

一种霍普金森压杆的通用型试件支撑定位装置及使用方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种霍普金森压杆的通用型试件支撑定位装置及使用方法,所述试件支撑定位装置包括入射杆和透射杆,还包括试验罩,入射杆与透射杆相向的一端均穿过试验罩,试件安装在试验罩内;试验罩靠近透射杆的内壁表面上均匀设置有多块第一永磁体,透射杆上可拆卸连接有与第一永磁铁相匹配的半环形的第一电磁铁;试验罩的底部固设有第二永磁铁,试验罩的底部还可拆卸连接有与第二永磁铁相匹配的定位基座;试验罩靠近所述入射杆的内壁上固定连接有圆弧形的支撑板。本发明中的试件支撑定位装置不仅可以对试件进行稳定的支撑定位,保持试件与入射杆和透射杆之间同轴,还能够对试件破碎的碎块进行收集,快速有效完成试件在冲击条件下的动态加载试验。

Description

一种霍普金森压杆的通用型试件支撑定位装置及使用方法
技术领域
本发明涉及岩石、混凝土类材料力学试验设备技术领域,尤其涉及一种霍普金森压杆的通用型试件支撑定位装置及使用方法。
背景技术
近些年来,分离式霍普金森压杆试验(split Hopkinson pressure bar, SHPB)的相关试验手段得到迅速发展,已成为人们公认的研究材料动态力学性能的重要设备之一,是研究岩石、混凝土类材料在高应变速率下的动力特性与本构关系必不可少的试验手段。根据一维应力波理论,对于试件与霍普金森压杆的对中有较高要求。但是霍普金森压杆冲击加载试验,尤其是动态压缩以及动态劈裂拉伸加载试验中试件的支撑定位方式依然不够成熟,存在各种缺陷及不足:一是进行冲击压缩加载试验的瞬间,试件由于自身重力的原因会一定程度的偏离入射杆及透射杆,造成试件与杆件的不同轴。二是进行动态劈裂拉伸时,由于加载方式是对径压缩,试件很容易发生滑动。三是试件破碎后的碎块具有较高的动能,尤其是在冲击气压较高的时候,破碎碎块初始速度很大,容易飞溅出去,对于实验人员造成一定的安全威胁。上述由于试件的支撑定位的困难,都有可能在一定程度上影响到试验数据的采集、试验开展的效率以及破碎之后试件碎块的收集等等。
现有技术中关于霍普金森压杆试验中试件的支撑定位装置也都存在着一定的弊端,名称为“用于霍普金森压杆试验装置的防护与试件托架机构”的专利(专利号:ZL201220048558.3)提出了一种试验防护与试件托架机构,在一定程度上解决了试件与输入杆输出杆的共轴问题,但是无法同时对压缩和拉伸试验中试件进行支撑定位。名称为“分离式霍普金森压杆试件夹具装置”的专利(专利号:ZL201320533953.5)公开了一种分离式霍普金森压杆试件夹具装置,固定效果较好,试验周期大为缩短,但是无法对试件破碎碎块进行收集。
发明内容
针对上述存在的问题,本发明旨在提供一种霍普金森压杆的通用型试件支撑定位装置及使用方法,不仅可以对试件进行稳定的支撑定位,保持试件与入射杆和透射杆之间同轴,还能够对试件破碎的碎块进行收集,能够快速有效完成试件在冲击条件下的动态加载试验。
为了实现上述目的,本发明所采用的技术方案如下:
一种霍普金森压杆的通用型试件支撑定位装置,包括用于夹持试件的入射杆和透射杆,其特征在于:还包括试验罩,所述入射杆与所述透射杆相向的一端均穿过所述试验罩,且所述试验罩与所述入射杆和所述透射杆滑动连接,所述试件安装在所述试验罩内;
所述试验罩靠近所述透射杆的内壁表面上均匀设置有多块第一永磁体,所述透射杆上可拆卸连接有与所述第一永磁铁相匹配的半环形的第一电磁铁;
所述试验罩的底部开设有第一开孔,所述第一开孔的边缘处固设有环形的第二永磁铁,所述第二永磁铁的内径与所述第一开孔的直径相同,且所述第二永磁体位于所述试验罩内;所述试验罩内还可拆卸连接有与所述第二永磁铁相匹配的定位基座,所述定位基座用于对所述试件进行支撑定位;
所述试验罩靠近所述入射杆的内壁上固定连接有用于支撑所述试件的圆弧形的支撑板;
所述定位基座包括定位板和第二电磁铁,所述定位板的底部固定连接有支撑杆,所述支撑杆的底部与所述第二电磁铁可拆卸连接,且所述第二电磁铁位于所述试验罩外。
进一步的,所述第二电磁铁通电后的磁性与所述第二永磁铁的磁性相斥。
进一步的,所述第二永磁铁上可拆卸连接有密封板,所述密封板的直径大于所述第一开孔的直径。
进一步的,所述第一电磁铁通电后的磁性与所述第一永磁铁的磁性相斥。
进一步的,所述第一电磁铁与所述第二电磁铁分别连接有控制装置。
进一步的,所述控制装置包括直流电源和气闸开关,所述第一电磁铁或第二电磁铁分别与其对应的直流电源和气闸开关串联连接,所述气闸开关设置在操作台上。
进一步的,所述试验罩的左侧和右侧对称开设有第二开孔,所述入射杆与所述透射杆分别穿过与其对应的第二开孔,所述支撑板位于所述第二开孔的下方;
所述试验罩的顶面与所述试验罩后侧面活动连接,所述试验罩的顶面与所述试验罩的前侧面通过锁扣可拆卸连接。
进一步的,所述试验罩的左侧和右侧均设有限位挡板,所述限位挡板上与所述入射杆和所述透射杆对应的位置处设有限位通孔,所述入射杆与所述透射杆分别穿过与其对应的限位通孔。
进一步的,所述透射杆对应一侧的限位挡板上还设有两个第一螺纹孔,所述第一电磁铁上设有与两个所述第一螺纹孔相匹配的第二螺纹孔,所述第一螺纹孔与所述第二螺纹孔之间通过固定螺栓连接。
进一步的,一种霍普金森压杆的通用型试件支撑定位装置的使用方法,包括以下步骤,
S1:将试验罩的左右两侧分别穿过入射杆和透射杆进行安装,使入射杆和透射杆相向的一端位于试验罩内;
S2:安装第一永磁铁或者定位基座;
S3:打开试验罩,将试件夹持在入射杆和透射杆之间,保持试件、入射杆和透射杆同轴;
S4:相应的进行试件抗压试验或者试件抗拉试验;
S5:试验结束后,打开试验罩,对试件破碎后的碎片进行回收处理。
本发明的有益效果是:与现有技术相比,本发明的改进之处在于,
1、本发明中的试件支撑定位装置在试验罩的两侧对称设置第二开孔,可保证入射杆和透射杆同轴,同时,该支撑定位装置针对抗压试验和抗拉试验设计了不同的支撑定位结构,抗压试验时试件在支撑板的支撑作用下与入射杆和透射杆保持同轴,抗拉试验时试件在定位板的作用下与入射杆和透射杆保持同轴;避免了试件在试验过程中由于自身重力的原因偏离入射杆及透射杆,从而使得最终试验结果更加准确,能够快速有效完成试件在冲击条件下的动态加载试验;
2、本发明中的试件支撑定位装置通过第一永磁铁和第一电磁铁之间的相互配合,第一电磁铁通电后与第一永磁铁相斥,由于第一电磁铁的位置是固定的,因此整个试验罩随着第一永磁铁发生移动,在冲击压缩试验的瞬间支撑板与试件脱离,保证试件在冲击压缩试验的瞬间不受支撑板的支撑作用,进一步的提高试验的准确性;
3、本发明中的试件支撑定位装置通过第二永磁铁和第二电磁铁之间的相互配合,第二电磁铁通电前不具有磁性,因此能够在第二永磁铁的作用下固定在试验罩上,定位板对试件进行定位支撑;第二电磁铁通电后与第二永磁铁相斥,由于第二永磁铁的位置是固定的,因此,定位板会随着第二电磁铁发生移动,保证试件在冲击拉伸试验的瞬间底部不受定位板的支撑作用,保证试验的准确性;
4、本发明中的试件支撑定位装置在进行冲击压缩试验时,通过密封板将第一开孔进行密封,在冲击拉伸试验时,定位板随着第二电磁铁向下移动至第二永磁铁上表面时,也会将试验罩的第一开孔进行密封,从而使得试验罩可以将时间破碎产生的碎块进行收集。
附图说明
图1为本发明试件支撑定位装置外部结构示意图。
图2为本发明试件支撑定位装置抗拉试验时内部结构示意图。
图3为本发明试件支撑定位装置抗压试验时内部结构示意图。
图4为本发明试验罩结构示意图。
图5为本发明支撑板结构示意图。
图6为本发明第一永磁铁分布情况示意图。
图7为本发明限位挡板结构示意图。
图8为本发明定位基座结构示意图。
图9为本发明试件支撑定位装置抗拉试验时内部结构截面图。
图10为本发明图9中AA方向剖面图。
图11为本发明图9中BB方向剖面图。
图12为本发明图9中CC方向剖面图。
图13为本发明试件支撑定位装置抗压试验时内部结构截面图。
图14为本发明图13中G部分局部放大图。
图15为本发明图13中DD方向剖面图。
图16为本发明图13中EE方向剖面图。
图17为本发明图13中FF方向剖面图。
图18为本发明电磁铁电路连接示意图。
图19为本发明第二电磁铁结构示意图。
其中:1-入射杆,2-透射杆,3-试件,4-试验罩,401-第一开孔,402-第二开孔,5-第一永磁铁,6-第一电磁铁,601-第二螺纹孔,7-第二永磁铁,8-支撑板,9-定位板,10-第二电磁铁,101-安装杆,102-固定环,11-支撑杆,12-直流电源,13-气闸开关,14-操作台,15-锁扣,16-限位挡板,161-限位通孔,162-第一螺纹孔,17-密封板,18-固定螺栓。
具体实施方式
为了使本领域的普通技术人员能更好的理解本发明的技术方案,下面结合附图和实施例对本发明的技术方案做进一步的描述。
参照附图1-19所示的一种霍普金森压杆的通用型试件支撑定位装置,包括用于夹持试件3的入射杆1和透射杆2,所述入射杆1位于所述试件3的左侧,所述透射杆2位于所述试件3的右侧,所述入射杆1和所述透射杆2将所述试件3夹持在中间,且所述入射杆1、所述透射杆2和所述试件3同轴。
进一步的,所述试件支撑定位装置还包括试验罩4,所述试验罩4为一个长方体的盒子,所述试验罩4的顶面板与所述试验罩4的后侧面板之间通过铰接连接,所述试验罩4的顶面板与所述试验罩4的前侧面板之间通过锁扣15可拆卸连接,所述试验罩4的左侧面板和右侧面板上对称设有第二开孔402,所述入射杆1穿过所述试验罩4左侧面板上的第二开孔402,所述入射杆1的右端位于所述试验罩4内,所述透射杆2穿过所述试验罩4右侧面板上的第二开孔402,且所述透射杆2的左端位于所述试验罩4内;所述第二开孔402的直径与所述入射杆1和所述透射杆2的外径相匹配,所述试验罩4通过两个所述第二开孔402套在所述入射杆1和所述透射杆2外,且所述试验罩4可沿着所述入射杆1和所述透射杆2左右滑动;打开锁扣15即可将所述试验罩4的顶面板打开,将试件3放置在试验罩4内入射杆1和透射杆2之间;由于所述试验罩4左侧和右侧的两个第二开孔402是对称设置的,因此,可保证入射杆1和透射杆2始终保持同轴。
进一步的,所述试验罩4的材质选用质量较轻的金属材质,优选为铝合金材质;所述试验罩4的左侧面板内侧壁上焊接固定有弧形的支撑板8,所述支撑板8位于第二开孔402的下方边缘,入射杆1穿过试验罩4左侧面板上的第二开孔402后,右端位于所述支撑板8上,在进行试件抗压试验时,将试件3的左侧一部分也放置在支撑板8上,可保持入射杆1和试件保持同轴,避免试件3由于自身重力作用偏离入射杆1和透射杆2,造成试件3与入射杆1和透射杆2不同轴。
进一步的,所述试验罩4的左侧和右侧均设有限位挡板16,所述限位挡板16上与所述入射杆1和所述透射杆2对应的位置处设有限位通孔161,所述入射杆1与所述透射杆2分别穿过与其对应的限位通孔161后再穿入试验罩4内。在进行试验时,限位挡板16是固定在试验台上的,因此,限位挡板16的左右位置是固定的,在试件抗压试验中,试验罩4左右移动时,限位挡板16可对试验罩4的左右移动位置进行限位,避免试验罩4脱离位置过大影响入射杆1和透射杆2进行试验;同时,限位挡板16还可以作为入射杆1和透射杆2的支撑基座,对入射杆1和透射杆2进行支撑。
进一步的,所述试验罩4的右侧面板内壁上均匀安装有四块第一永磁体5,四块所述第一永磁铁5均匀分布在所述第二开孔402的上下左右,所述透射杆2穿过所述第二开孔402后,第一永磁铁5分别位于透射杆2的上下左右四个方向,所述透射杆2上可拆卸的套设有与所述第一永磁铁5相匹配的半环形的第一电磁铁6,所述第一电磁铁6的内径与所述透射杆2的外径相同,且所述半环形的第一电磁铁6可拆卸安装在所述透射杆2一侧的限位挡板16上。第一电磁铁6在未通电的情况下是没有磁性的,但是由于第一电磁铁6为金属材质,因此在第一永磁铁5的作用下可将第一电磁铁6进行吸附固定;在第一电磁铁6通电的情况下,第一电磁铁6的磁性与所述第一永磁铁5的磁性相斥,第一电磁体6与第一永磁铁5之间产生互相排斥的作用力,由于第一电磁铁6是固定安装在透射杆2的支撑基座上的,因此,第一永磁铁5在排斥力的作用下会向左运动,从而带动试验罩4与其一起沿着入射杆1和透射杆2向左运动,通过控制第一电磁铁6的通电时间即可控制在抗压试验的瞬间支撑板8与试件3脱离,避免支撑板8对试件的支撑作用影响试验的精确度。
具体的,所述透射杆2对应一侧的限位挡板16上还设有两个第一螺纹孔162,所述第一电磁铁6上设有与两个所述第一螺纹孔162相匹配的第二螺纹孔601,所述第一螺纹孔162与所述第二螺纹孔601之间通过固定螺栓18连接;在进行试件抗压试验时,先将第一电磁铁6套在透射杆2上,且第一电磁铁6的左侧壁与试验罩4的外侧壁相贴合,调整试验罩4的位置,使第一电磁铁6的右侧壁与限位挡板16相贴合,此时第一螺纹孔162和第二螺纹孔601形成一个长的通孔,使用固定螺栓18将其进行固定;试验结束后,松开固定螺栓18,即可将第一电磁铁6拆卸下来,在进行试件抗拉试验时,则无需安装第一电磁铁6。
进一步的,所述第一电磁铁6上连接有控制装置,所述控制装置包括直流电源12和气闸开关13,所述第一电磁铁6上的电磁铁线圈与所述直流电源12和气闸开关13串联连接,所述气闸开关13设置在操作台14上,打开气闸开关13,直流电源12为电磁铁线圈供电,导致电磁铁线圈通电,进而激发第一电磁铁6产生磁性,在断电的时候第一电磁铁6立即消磁。
进一步的,所述试验罩4的底部开设有第一开孔401,所述第一开孔401位于所述试件3的下方,所述第一开孔401的边缘处安装有环形的第二永磁铁7,所述第二永磁铁7安装在所述试验罩4内,且所述第二永磁铁7的内径与所述第一开孔401的直径相同,所述试验罩4内还可拆卸连接有与所述第二永磁铁7相匹配的定位基座,所述定位基座用于对所述试件3在进行抗拉试验前进行支撑定位;
具体的,所述定位基座包括定位板9和第二电磁铁10,所述定位板9的上表面为光滑的表面,所述定位板9与所述第二电磁铁10之间通过支撑杆11连接,所述支撑杆11的顶部与所述定位板9的底面中心焊接固定,所述支撑杆11的底部穿过所述第一开孔401,且所述支撑杆11的底部设有外螺纹,所述第二电磁铁10为环形结构,所述第二电磁铁10的内侧通过轴对称的四根安装杆101焊接固定有环形的固定环102,所述固定环102的内侧壁设有与所述支撑杆11上外螺纹相匹配的内螺纹,所述第二电磁铁10通过螺纹可拆卸的连接在所述支撑杆11的底部,所述第二电磁铁10位于所述试验罩4外;所述第二电磁铁10通电后的磁性与所述第二永磁铁7的磁性相斥。所述第二电磁铁10在未通电的情况下是不具有磁性的,但是由于第二电磁铁10本身为金属材质,因此,可在第二永磁铁7的吸附作用下进行固定,通过调节第二电磁铁10在所述支撑杆11上的位置,即可调节定位板9的高度,使位于定位板9上的试件3与入射杆1和透射杆2保持同轴;在第二电磁铁10通电的情况下,由于第二电磁铁10的磁性与所述第二永磁铁7的磁性相斥,第二永磁铁7与第二电磁铁10之间产生相互排斥的作用下,由于第二永磁铁7的位置是固定的,第二电磁铁10在排斥力的作用下会向下运动,同时带动支撑杆11和定位板9一起向下运动,使试件3与定位板9脱离。通过控制第二电磁铁10通电的时间,即可控制在抗拉试验的瞬间使定位板9与试件3脱离,避免定位板9对试件3的支撑作用影响试验的精确度。
进一步的,所述第二电磁铁10的控制装置结构与所述第一电磁铁6的控制装置结构完全相同。
进一步的,所述第二永磁铁7上可拆卸连接有密封板17,所述密封板17采用金属材质,可在第二永磁铁7的作用力下固定在第二永磁铁7的顶部,不使用时也可在人外力作用下从第二永磁铁7上拆卸下来,所述密封板17的直径大于所述第一开孔401的直径。由于试验罩4的底部开设有第一开孔401,在进行抗压试验时,试验罩4的底部未安装定位基座,第一开孔401处于敞开状态,密封板17可将第一开孔401进行密封,避免抗压试验过程中试件3破碎产生的碎片从第一开孔401中落下。在进行试件抗拉试验时,取下密封板17,安装上定位基座即可,定位基座上的定位板在向下移动至与第二永磁铁7上表面接触时即可将第一开孔401进行密封。
本发明中的试件支撑定位装置可用于霍普金森压杆试验中的抗压试验,具体使用方法为:试验开始前,将试验罩的左右两侧分别穿过入射杆和透射杆进行安装,使入射杆和透射杆相向的一端位于试验罩内,使用固定螺栓将半环形的第一电磁铁安装在透射杆一侧的限位挡板上;打开试验罩的顶面板,将密封板安装在第二永磁铁上方,将试件放置在圆弧形的支撑板上,使支撑板与试件接触面积尽可能小;将入射杆、试件和透射杆进行对中;按下气闸开关,第一电磁铁产生磁性,与第一永磁铁产生相互排斥,从而使得试验罩沿着入射杆和透射杆瞬间向左移动,使得在进行冲击压缩试验的瞬间,支撑板与试件脱离。
本发明中的试件支撑定位装置还可用于霍普金森压杆试验中的抗拉试验,具体使用方法为:试验开始前,将试验罩的左右两侧分别穿过入射杆和透射杆进行安装,使入射杆和透射杆相向的一端位于试验罩内,将定位基座安装在试验罩底部的第一开孔处(需先将第一电磁铁和密封板拆卸下来),将试件放置在定位基座的定位板上,调节第二电磁铁在支撑杆上的位置,使入射杆、透射杆和试件同轴,第二电磁铁在未通电情况下由于第二永磁铁的吸引作用固定在试验罩的底部;按下气闸开关,第二电磁铁产生磁性,与第二永磁铁产生相互排斥,从而使得第二电磁铁向下移动,带动定位板也随之向下移动,使得在进行冲击拉伸试验的瞬间,定位板与试件脱离。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解,本发明不受上述实施例的限制,上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理,在不脱离本发明精神和范围的前提下,本发明还会有各种变化和改进,这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (10)

1.一种霍普金森压杆的通用型试件支撑定位装置,包括用于夹持试件(3)的入射杆(1)和透射杆(2),其特征在于:还包括试验罩(4),所述入射杆(1)与所述透射杆(2)相向的一端均穿过所述试验罩(4),且所述试验罩(4)与所述入射杆(1)和所述透射杆(2)滑动连接,所述试件(3)安装在所述试验罩(4)内;
所述试验罩(4)靠近所述透射杆(2)的内壁表面上均匀设置有多块第一永磁体(5),所述透射杆(2)上可拆卸连接有与所述第一永磁铁(5)相匹配的半环形的第一电磁铁(6);
所述试验罩(4)的底部开设有第一开孔(401),所述第一开孔(401)的边缘处固设有环形的第二永磁铁(7),所述第二永磁铁(7)的内径与所述第一开孔(401)的直径相同,且所述第二永磁体(7)位于所述试验罩(4)内;所述试验罩(4)内还可拆卸连接有与所述第二永磁铁(7)相匹配的定位基座,所述定位基座用于对所述试件(3)进行支撑定位;
所述试验罩(4)靠近所述入射杆(1)的内壁上固定连接有用于支撑所述试件(3)的圆弧形的支撑板(8);
所述定位基座包括定位板(9)和第二电磁铁(10),所述定位板(9)的底部固定连接有支撑杆(11),所述支撑杆(11)的底部与所述第二电磁铁(10)可拆卸连接,且所述第二电磁铁(10)位于所述试验罩(4)外。
2.根据权利要求1所述的一种霍普金森压杆的通用型试件支撑定位装置,其特征在于:所述第二电磁铁(10)通电后的磁性与所述第二永磁铁(7)的磁性相斥。
3.根据权利要求1所述的一种霍普金森压杆的通用型试件支撑定位装置,其特征在于:所述第二永磁铁(7)上可拆卸连接有密封板(17),所述密封板(17)的直径大于所述第一开孔(401)的直径。
4.根据权利要求1所述的一种霍普金森压杆的通用型试件支撑定位装置,其特征在于:所述第一电磁铁(6)通电后的磁性与所述第一永磁铁(5)的磁性相斥。
5.根据权利要求1所述的一种霍普金森压杆的通用型试件支撑定位装置,其特征在于:所述第一电磁铁(6)与所述第二电磁铁(10)分别连接有控制装置。
6.根据权利要求5所述的一种霍普金森压杆的通用型试件支撑定位装置,其特征在于:所述控制装置包括直流电源(12)和气闸开关(13),所述第一电磁铁(6)或第二电磁铁(10)分别与其对应的直流电源(12)和气闸开关(13)串联连接,所述气闸开关(13)设置在操作台(14)上。
7.根据权利要求1所述的一种霍普金森压杆的通用型试件支撑定位装置,其特征在于:所述试验罩(4)的左侧和右侧对称开设有第二开孔(402),所述入射杆(1)与所述透射杆(2)分别穿过与其对应的第二开孔(402),所述支撑板(8)位于所述第二开孔(402)的下方;
所述试验罩(4)的顶面与所述试验罩(4)后侧面活动连接,所述试验罩(4)的顶面与所述试验罩(4)的前侧面通过锁扣(15)可拆卸连接。
8.根据权利要求1所述的一种霍普金森压杆的通用型试件支撑定位装置,其特征在于:所述试验罩(4)的左侧和右侧均设有限位挡板(16),所述限位挡板(16)上与所述入射杆(1)和所述透射杆(2)对应的位置处设有限位通孔(161),所述入射杆(1)与所述透射杆(2)分别穿过与其对应的限位通孔(161)。
9.根据权利要求8所述的一种霍普金森压杆的通用型试件支撑定位装置,其特征在于:所述透射杆(2)对应一侧的限位挡板(16)上还设有两个第一螺纹孔(162),所述第一电磁铁(6)上设有与两个所述第一螺纹孔(162)相匹配的第二螺纹孔(601),所述第一螺纹孔(162)与所述第二螺纹孔(601)之间通过固定螺栓(18)连接。
10.如权利要求1-9任一项所述的一种霍普金森压杆的通用型试件支撑定位装置的使用方法,包括以下步骤,
S1:将试验罩的左右两侧分别穿过入射杆和透射杆进行安装,使入射杆和透射杆相向的一端位于试验罩内;
S2:安装第一永磁铁或者定位基座;
S3:打开试验罩,将试件夹持在入射杆和透射杆之间,保持试件、入射杆和透射杆同轴;
S4:相应的进行试件抗压试验或者试件抗拉试验;
S5:试验结束后,打开试验罩,对试件破碎后的碎片进行回收处理。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112577813A (zh) * 2020-12-04 2021-03-30 西南交通大学 一种用于分离式霍普金森压杆试件定位装置
CN113740183A (zh) * 2021-07-15 2021-12-03 西北工业大学 一种电磁霍普金森杆主线圈的调节装置及其方法

Citations (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5853737A (ja) * 1981-09-25 1983-03-30 Shimadzu Corp 回転曲げ負荷装置
JPH0610849U (ja) * 1992-07-10 1994-02-10 石川島検査計測株式会社 ホプキンソン棒試験装置の棒サポート装置
JP2003161682A (ja) * 2001-11-28 2003-06-06 Canon Inc 鋼球衝撃試験装置
JP2008216082A (ja) * 2007-03-05 2008-09-18 Ihi Corp 動的引張試験方法及び装置
CN201348587Y (zh) * 2009-01-20 2009-11-18 兰州大学 一种磁悬浮直接拉伸试验装置
CN205003013U (zh) * 2015-05-08 2016-01-27 哈尔滨理工大学 一种分离式霍普金森压杆试件支撑装置
CN205228932U (zh) * 2015-12-17 2016-05-11 安徽理工大学 一种霍普金森压杆劈裂试验试件安平仪
CN106122332A (zh) * 2016-08-31 2016-11-16 哈尔滨工程大学 霍普金森压杆电磁缓冲吸能装置
CN206804416U (zh) * 2017-06-16 2017-12-26 广东工业大学 霍普金森压杆装置的辅助装置
CN108760465A (zh) * 2018-04-18 2018-11-06 河海大学 霍普金森试验的试件安平仪
US20190033188A1 (en) * 2015-12-18 2019-01-31 Northwestern Polytechnical University Electromagnetic induction type hopkinson tension-compression bar loading device and experiment method
CN109323937A (zh) * 2018-11-23 2019-02-12 浙江大学 一种霍普金森压杆阻尼装置
CN109708955A (zh) * 2019-01-17 2019-05-03 浙江大学 一种用于霍普金森压杆的定位装置
CN109708971A (zh) * 2019-01-16 2019-05-03 浙江大学 一种霍普金森拉压一体试验装置
CN210626237U (zh) * 2019-06-14 2020-05-26 天津大学 一种用于三轴霍普金森杆系统安装的导杆装置
CN211206003U (zh) * 2019-11-28 2020-08-07 安徽理工大学 一种用于霍普金森压杆试验中试件固定和收集装置
CN111504770A (zh) * 2020-05-27 2020-08-07 中煤科工开采研究院有限公司 一种霍普金森压杆的支撑装置

Patent Citations (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5853737A (ja) * 1981-09-25 1983-03-30 Shimadzu Corp 回転曲げ負荷装置
JPH0610849U (ja) * 1992-07-10 1994-02-10 石川島検査計測株式会社 ホプキンソン棒試験装置の棒サポート装置
JP2003161682A (ja) * 2001-11-28 2003-06-06 Canon Inc 鋼球衝撃試験装置
JP2008216082A (ja) * 2007-03-05 2008-09-18 Ihi Corp 動的引張試験方法及び装置
CN201348587Y (zh) * 2009-01-20 2009-11-18 兰州大学 一种磁悬浮直接拉伸试验装置
CN205003013U (zh) * 2015-05-08 2016-01-27 哈尔滨理工大学 一种分离式霍普金森压杆试件支撑装置
CN205228932U (zh) * 2015-12-17 2016-05-11 安徽理工大学 一种霍普金森压杆劈裂试验试件安平仪
US20190033188A1 (en) * 2015-12-18 2019-01-31 Northwestern Polytechnical University Electromagnetic induction type hopkinson tension-compression bar loading device and experiment method
CN106122332A (zh) * 2016-08-31 2016-11-16 哈尔滨工程大学 霍普金森压杆电磁缓冲吸能装置
CN206804416U (zh) * 2017-06-16 2017-12-26 广东工业大学 霍普金森压杆装置的辅助装置
CN108760465A (zh) * 2018-04-18 2018-11-06 河海大学 霍普金森试验的试件安平仪
CN109323937A (zh) * 2018-11-23 2019-02-12 浙江大学 一种霍普金森压杆阻尼装置
CN109708971A (zh) * 2019-01-16 2019-05-03 浙江大学 一种霍普金森拉压一体试验装置
CN109708955A (zh) * 2019-01-17 2019-05-03 浙江大学 一种用于霍普金森压杆的定位装置
CN210626237U (zh) * 2019-06-14 2020-05-26 天津大学 一种用于三轴霍普金森杆系统安装的导杆装置
CN211206003U (zh) * 2019-11-28 2020-08-07 安徽理工大学 一种用于霍普金森压杆试验中试件固定和收集装置
CN111504770A (zh) * 2020-05-27 2020-08-07 中煤科工开采研究院有限公司 一种霍普金森压杆的支撑装置

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
R.G. FANDRICH ET AL.: "THE CSIRO HOPKINSON BAR FACILITY FOR LARGE DIAMETER PARTICLE BREAKAGE", 《MINERALS ENGINEERING》, vol. 11, no. 9, pages 861 - 869 *
李英雷 等: "霍普金森压杆实验中的磁场干扰", 《爆炸与冲击》, vol. 22, no. 3, pages 273 - 276 *

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112577813A (zh) * 2020-12-04 2021-03-30 西南交通大学 一种用于分离式霍普金森压杆试件定位装置
CN113740183A (zh) * 2021-07-15 2021-12-03 西北工业大学 一种电磁霍普金森杆主线圈的调节装置及其方法
CN113740183B (zh) * 2021-07-15 2024-04-23 西北工业大学 一种电磁霍普金森杆主线圈的调节装置及其方法

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