CN201210127Y - 一种准三维材料动态力学特性的测量装置 - Google Patents

一种准三维材料动态力学特性的测量装置 Download PDF

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宋力
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Abstract

本实用新型公开了一种准三维材料动态力学特性的测量装置，包括壳体、入射杆和透射杆，壳体内设置有第一压力腔，壳体上设置有与第一压力腔连通的第一通孔，入射杆的前端和透射杆的前端分别密封滑动伸入第一压力腔的两端，特点是入射杆的前端一体设置有第一定位圆台，透射杆的前端一体设置有第二定位圆台，第二定位圆台的后端面与壳体之间设置有环形密封的第二压力腔，壳体上设置有与第二压力腔连通的第二通孔；优点是由于入射杆的前端一体设置有直径大于入射杆直径的第一定位圆台，且第一定位圆台轴向顶接在壳体内，可消除第一压力腔对入射杆的轴向压力，第三定位圆台与壳体之间设置有第二压力腔，可用于消除第一压力腔对透射杆产生的轴向压力。

Description

一种准三维材料动态力学特性的测量装置
技术领域
本实用新型涉及一种材料力学特性的测量装置，尤其涉及一种准三维材料动态力学特性的测量装置。
背景技术
岩石、混凝土等工程材料，它们的力学行为受其应力状态的明显影响。对这一类工程材料的力学行为的描述及建模迄今为止尚未得到很好的解决，而在动态加载条件下，该状况更为严重。从工程应用的角度，岩石、混凝土等工程材料在受到动态载荷如低、高速撞击、爆炸冲击等作用下，加载的局部性及材料在各方向受内部约束作用均为其常态，故研究其在有约束或三维应力状态下力学行为尤为重要。
霍普金森压杆是普遍采用的用来研究材料动态力学特性的实验手段，但是它只能作为一维应力状态下的材料实验，为了实现三维应力状态下的实验，通常采用对试件加入侧向约束的所谓被动围压技术，比较好的方法是采用液压装置对试件施加可控的围压作用，从而获得更为详尽的准三维应力状态下岩石、混凝土等工程材料的力学特性；一般围压装置是在霍普金森压杆上增设一个液压腔来实现，但是由于需要避免轴向压力将压杆挤出，必需采用与压杆相近或相等杆径的试件，这样可以测得的实验应变率受到极大地限制。
发明内容
本实用新型所要解决的技术问题是提供一种可以测得试件比较完整的实验应变率的准三维材料动态力学特性的测量装置。
本实用新型解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种准三维材料动态力学特性的测量装置，包括壳体、直径相等且同轴相对设置的入射杆和透射杆，所述的壳体内设置有第一压力腔，所述的壳体上设置有与所述的第一压力腔连通的第一通孔，所述的入射杆的前端和所述的透射杆的前端分别密封滑动伸入所述的第一压力腔的两端，所述的入射杆上设置有第一应变片，所述的透射杆上设置有第二应变片，所述的入射杆的前端一体设置有第一定位圆台，所述的第一定位圆台轴向顶接在所述的壳体内，所述的透射杆的前端一体设置有第二定位圆台，所述的第二定位圆台的后端面与所述的壳体之间设置有用于消除所述的第一压力腔对所述的透射杆产生的轴向压力的环形密封的第二压力腔，所述的壳体上设置有与所述的第二压力腔连通的第二通孔。
所述的第一定位圆台的直径大于所述的入射杆的直径，所述的第二定位圆台的直径与所述的第一定位圆台的直径相等，所述的第二定位圆台的后端部一体设置有直径大于所述的第二定位圆台直径的第三定位圆台，所述的第二压力腔密封设置在所述的第三定位圆台的后端面与所述的壳体之间。
所述的第三定位圆台的前端面与所述的壳体之间设置有与外界相通的泄压孔。
所述的第一定位圆台、所述的第二定位圆台、所述的第三定位圆台和所述的透射杆四者均通过密封圈与所述的壳体密封连接。
与现有技术相比，本实用新型的优点是由于入射杆的前端一体设置有直径大于入射杆直径的第一定位圆台，且第一定位圆台轴向顶接在壳体内，可消除第一压力腔对入射杆的轴向压力，第三定位圆台与壳体之间设置有第二压力腔，可用于消除第一压力腔对透射杆产生的轴向压力，使试件的直径不受限制，并可测得试件比较完整的实验应变率；而且第三定位圆台的直径大于第二定位圆台的直径，使第二压力腔内充入的液压压强低于第一压力腔内充入的液压压强，从而使第二压力腔的压力容易控制和调节；此外，在第三定位圆台的前端面与壳体之间设置有与外界相通的泄压孔，可使在实验操作过程中，漏进第三定位圆台的前端面的油或空气从泄压孔被挤出。
附图说明
图1为本实用新型的结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图实施例对本实用新型做进一步详细描述。
如图所示，一种准三维材料动态力学特性的测量装置，包括壳体1、直径相等且同轴相对设置的入射杆2和透射杆3，试件9被夹持在入射杆2和透射杆3的端面之间，入射杆2的前端一体设置有第一定位圆台21，第一定位圆台21的直径大于入射杆2的直径，透射杆3的前端一体设置有与第一定位圆台21的直径相等的第二定位圆台31，第二定位圆台31的后端部一体设置有第三定位圆台32，第三定位圆台32的直径大于第二定位圆台31直径，壳体1内设置有第一压力腔4，壳体1上设置有与第一压力腔4连通的第一通孔11，入射杆2的前端和透射杆3的前端分别滑动伸入第一压力腔4的两端，第一定位圆台21轴向顶接在壳体1内，第三定位圆台32的后端面与壳体1之间设置有用于消除第一压力腔4对透射杆3产生的轴向压力的环形密封的第二压力腔5，壳体1上设置有与第二压力腔5连通的第二通孔12，第一定位圆台21、第二定位圆台31、第三定位圆台32和透射杆3四者均通过密封圈6与壳体1密封连接，第三定位圆台32的前端面与壳体1之间设置有与外界相通的泄压孔13，入射杆2上设置有第一应变片7，透射杆3上设置有第二应变片8。

Claims (4)

1、一种准三维材料动态力学特性的测量装置，包括壳体、直径相等且同轴相对设置的入射杆和透射杆，所述的壳体内设置有第一压力腔，所述的壳体上设置有与所述的第一压力腔连通的第一通孔，所述的入射杆的前端和所述的透射杆的前端分别密封滑动伸入所述的第一压力腔的两端，所述的入射杆上设置有第一应变片，所述的透射杆上设置有第二应变片，其特征在于所述的入射杆的前端一体设置有第一定位圆台，所述的第一定位圆台轴向顶接在所述的壳体内，所述的透射杆的前端一体设置有第二定位圆台，所述的第二定位圆台的后端面与所述的壳体之间设置有用于消除所述的第一压力腔对所述的透射杆产生的轴向压力的环形密封的第二压力腔，所述的壳体上设置有与所述的第二压力腔连通的第二通孔。
2、如权利要求1所述的一种准三维材料动态力学特性的测量装置，其特征在于所述的第一定位圆台的直径大于所述的入射杆的直径，所述的第二定位圆台的直径与所述的第一定位圆台的直径相等，所述的第二定位圆台的后端部一体设置有直径大于所述的第二定位圆台直径的第三定位圆台，所述的第二压力腔密封设置在所述的第三定位圆台的后端面与所述的壳体之间。
3、如权利要求2所述的一种准三维材料动态力学特性的测量装置，其特征在于所述的第三定位圆台的前端面与所述的壳体之间设置有与外界相通的泄压孔。
4、如权利要求2所述的一种准三维材料动态力学特性的测量装置，其特征在于所述的第一定位圆台、所述的第二定位圆台、所述的第三定位圆台和所述的透射杆四者均通过密封圈与所述的壳体密封连接。
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