CN201387410Y - 一种基于霍普金森压杆技术的冲击拉伸实验装置 - Google Patents

一种基于霍普金森压杆技术的冲击拉伸实验装置 Download PDF

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Abstract

本实用新型公开了一种基于霍普金森压杆技术的冲击拉伸实验装置，包括入射杆和透射杆，特点是它还包括圆柱形驱动环和加载杆，加载杆的一端与入射杆顶接，加载杆的另一端一体设置有圆锥体，驱动环由至少两块相互分离的驱环块组成，驱动环的一端设置有与圆锥体相配合的圆锥孔，驱动环的另一端顶接在透射杆上；优点是将待测的环状试件套在由环块组成的圆柱形驱动环上，装配好后，对入射杆进行冲击加载，冲击载荷通过圆锥体和圆锥孔之间的配合，将加载杆的轴向运动转换为驱动环的径向运动，从而对环状试件施加一定的径向膨胀速度，实现对脆性材料在高应变率拉伸载荷下的力学性能和动态断裂特性的研究。

Description

一种基于霍普金森压杆技术的冲击拉伸实验装置
技术领域
本实用新型涉及一种用于脆性材料冲击拉伸性能分析的实验装置，尤其是涉及一种基于霍普金森压杆技术的冲击拉伸实验装置。
背景技术
在材料的研究领域，对脆性材料在冲击拉伸载荷下的材料特性研究一直是一个挑战性难题。目前，冲击拉伸实验技术主要有霍普金森拉杆技术、3点或4点弯曲试验和膨胀环技术；在霍普金森拉杆技术中，试件主要通过螺纹与入射杆和透射杆连接，显然对于脆性材料，这种连接方式是不可行的，而且试件轴向对直也非常困难；3点或4点弯曲试验存在试件内部应力状态过于复杂，很难分析；而膨胀环技术的传统加载手段主要是通过炸药爆轰或电磁驱动，这对于绝缘体的陶瓷材料在实际应用上并不方便。
发明内容
本实用新型所要解决的技术问题是提供一种可方便地用于研究脆性材料在冲击拉伸载荷下的力学性能和动态断裂特性的基于霍普金森压杆技术的冲击拉伸实验装置。
本实用新型解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种基于霍普金森压杆技术的冲击拉伸实验装置，包括入射杆、透射杆、圆柱形驱动环和加载杆，所述的加载杆的一端与所述的入射杆顶接，所述的加载杆的另一端一体设置有圆锥体，所述的驱动环由至少两块相互分离的驱环块组成，所述的驱动环的一端设置有与所述的圆锥体相配合的圆锥孔，所述的驱动环的另一端顶接在所述的透射杆上。
所述的驱环块为三块。
所述的驱动环的外圆周面上一体设置有环形凸台，当待测的环状试件套在驱动环的外圆周面上时，方便其定位。
与现有技术相比，本实用新型的优点是由于该装置包括驱动环和加载杆，将待测的环状试件套在由环块组成的圆柱形驱动环上，驱动环的圆锥孔与加载杆的圆锥体配合，装配好后，对入射杆进行冲击加载，冲击载荷通过圆锥体和圆锥孔之间的配合，将加载杆的轴向运动转换为驱动环的径向运动，从而对环状试件施加一定的径向膨胀速度，在试件内部实现单轴、高应变率和均匀拉伸应力状态，实现对脆性材料在高应变率拉伸载荷下的力学性能和动态断裂特性的研究。
附图说明
图1为本实用新型的结构示意图；
图2为本实用新型驱动环的剖视图；
图3为本实用新型驱动环的俯视图。
具体实施方式
以下结合附图实施例对本实用新型作进一步详细描述。
如图所示，一种基于霍普金森压杆技术的冲击拉伸实验装置，包括入射杆1、加载杆2、圆柱形驱动环3和透射杆4，加载杆2的一端顶接在入射杆1的端面上，加载杆2的另一端一体设置有圆锥体21，驱动环3由三块相互分离的驱环块31组成，驱动环3的一端设置有与圆锥体21相配合的圆锥孔32，驱动环3的另一端顶接在透射杆4的端面上，驱动环3的外圆周面上一体设置有环形凸台33。
其工作原理为：将待测的环状试件5套在由环块31组成的圆柱形驱动环3上，驱动环3的圆锥孔32与加载杆2的圆锥体21配合，装配好后，对入射杆1进行冲击加载，冲击载荷通过圆锥体21和圆锥孔32之间的配合，将加载杆2的轴向运动转换为驱动环3的径向运动，从而对环状试件5施加一定的径向膨胀速度，实现环状试件5的冲击拉伸。
上述实施例中，环块31的数量可以四块或五块等，但不能少于两块。

Claims (3)

1、一种基于霍普金森压杆技术的冲击拉伸实验装置，包括入射杆和透射杆，其特征在于它还包括圆柱形驱动环和加载杆，所述的加载杆的一端与所述的入射杆顶接，所述的加载杆的另一端一体设置有圆锥体，所述的驱动环由至少两块相互分离的驱环块组成，所述的驱动环的一端设置有与所述的圆锥体相配合的圆锥孔，所述的驱动环的另一端顶接在所述的透射杆上。
2、如权利要求1所述的一种基于霍普金森压杆技术的冲击拉伸实验装置，其特征在于所述的驱环块为三块。
3、如权利要求1所述的一种基于霍普金森压杆技术的冲击拉伸实验装置，其特征在于所述的驱动环的外圆周面上一体设置有环形凸台。
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