CN204165824U - 一种新型霍普金森压杆支撑装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种新型霍普金森压杆支撑装置，包括第一支撑板、第二支撑板，所述第二支撑板位于第一支撑板的上方且相互平行，所述第一支撑板上端面中间固定连接有一竖直的螺杆，所述螺杆上套设有一可旋转以上下移动的调节块，所述第二支撑板穿设有下端顶住调节块上端面以微调第二支撑板高度的调节螺栓，所述第二支撑板上端面中间开设有用于支撑霍普金森压杆系统中的杆件的凹槽。本实用新型结构简单、调节方便，节约调节时间，不仅能够对霍普金森压杆进行有效支撑，而且在进行霍普金森压杆实验时，各碰撞面很好的结合，得到的实验数据精度高，真实、可靠。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种新型霍普金森压杆支撑装置。
背景技术
SHPB（霍普金森压杆）实验装置是当前实验用的冲击加载装置，SHPB实验装置可以高速发射弹丸与试验材料撞击来加载，SHPB实验测试系统通常由入射杆，透射杆，吸能杆，以及缓冲装置组成，弹体与入射杆碰撞后施加到入射杆一个撞击力，该撞击力通过入射杆，试件，最后传播到吸收杆，设置在吸收杆后端的缓冲装置是要将吸收杆的撞击力缓冲、吸收；在SHPB系统中，入射，透射，吸能杆都需要通过支撑装置进行支撑，同时，根据应力波原理，各压杆在碰撞的时候，各碰撞面需要很好的结合，碰撞的时候间隙过大或者撞击面没有完全吻合，实验会产生很大的误差甚至错误，目前，霍普金森压杆支撑装置通常采用垫片调节其高度，底面采用螺栓调节其左右的结合面，这很难调节到位，浪费大量的实验时间，并且精度较低。
实用新型内容
本实用新型针对上述现有技术存在的问题做出改进，即本实用新型所要解决的技术问题是提供一种操作方便、调节精度高的新型霍普金森压杆支撑装置。
为了解决上述技术问题，本实用新型的技术方案是：一种新型霍普金森压杆支撑装置，包括第一支撑板、第二支撑板，所述第二支撑板位于第一支撑板的上方且相互平行，所述第一支撑板上端面中间固定连接有一竖直的螺杆，所述螺杆上套设有一可旋转以上下移动的调节块，所述第二支撑板穿设有下端顶住调节块上端面以微调第二支撑板高度的调节螺栓，所述第二支撑板上端面中间开设有用于支撑霍普金森压杆系统中的杆件的凹槽。
进一步的，所述凹槽的横截面呈半圆形。
进一步的，所述第二支撑板还穿设有下端与第一支撑板螺纹连接的固定螺栓。
进一步的，所述第二支撑板上开设有四个用于配合调节螺栓的第一贯穿螺纹孔。
进一步的，所述第一支撑板上开设有四个用于配合固定螺栓的第二贯穿螺纹孔。
进一步的，所述第二支撑板上开设有四个用于配合固定螺栓的第二贯穿螺纹孔。
进一步的，所述第一支撑板上开设有四个用于与安装台上的固定块相配合的调节滑槽。
进一步的，所述螺杆焊接在第一支撑板上。
进一步的，所述杆件为入射杆或透射杆或吸能杆。
与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：（1）本实用新型结构简单、调节方便，节约调节时间；（2）本实用新型能够对霍普金森压杆进行有效支撑；（3）在进行霍普金森压杆实验时，各碰撞面很好的结合，得到的实验数据精度高，真实、可靠。
下面结合附图和具体实施方式对本实用新型做进一步详细的说明。
附图说明
图1为本实用新型实施例的构造示意图。
图2为本实用新型实施例的第一支撑板俯视示意图。
图3为本实用新型实施例的第二支撑板俯视示意图。
图4为速度为20米/秒的弹速的实验结果图。
图5为速度为10米/秒的弹速的实验结果图。
图中：1-第一支撑板，2-第二支撑板，3-螺杆，4-调节块，5-调节螺栓，6-杆件，61-入射杆62-透射杆，63-吸能杆，7-凹槽，8-固定螺栓，9-第一贯穿螺纹孔，10-第二贯穿螺纹孔，11-调节滑槽。
具体实施方式
如图1~4所示，一种新型霍普金森压杆支撑装置，包括第一支撑板1、第二支撑板2，所述第二支撑板2位于第一支撑板1的上方且相互平行，所述第一支撑板1上端面中间固定连接有一竖直的螺杆3，所述螺杆3上套设有一可旋转以上下移动的调节块4，所述第二支撑板2穿设有下端顶住调节块4上端面以微调第二支撑板2高度的调节螺栓5，所述第二支撑板2上端面中间开设有用于支撑霍普金森压杆系统中的杆件6的凹槽7，所述杆件为入射杆61或透射杆62或吸能杆63。
在本实施例中，所述凹槽7的横截面呈半圆形，在进行霍普金森压杆实验时，霍普金森压杆测试系统中的入射杆61，透射杆62及吸能杆63受到压力波的作用，产生碰撞，半圆形的凹槽7与入射杆61，透射杆62及吸能杆63相吻合，使得受到撞击作用的入射杆61，透射杆62及吸能杆63不会左右晃动，同时所述半圆形的凹槽7在入射杆61，透射杆62及吸能杆63直线运动时，又起到导向作用。
在本实施例中，所述第二支撑板2还穿设有下端与第一支撑板1螺纹连接的固定螺栓8；所述第一支撑板1、第二支撑板2上均开设有四个用于配合固定螺栓8的第一贯穿螺纹孔9；所述第二支撑板2上开设有四个用于配合调节螺栓5的第二贯穿螺纹孔10。
在本实施例中，所述第一支撑板1上开设有四个用于与安装台上的固定块相配合的调节滑槽11。
本实施例的工作过程如下：（1）粗调：该支撑装置分别安装在入射杆61，透射杆62及吸能杆63下方的安装台上，第一支撑板1上的调节滑槽11与安装台上凸块相配合，该支撑装置沿着调节滑槽11左右移动，同时旋转、上下移动调节块4，将调节块4调整到一个恰当的高度，使得入射杆61，透射杆62及吸能杆63分别放入相应支撑装置的第二支撑板2凹槽7内；（2）微调：旋转调节螺栓5，微调第二支撑板2的高度，使得杆件6被撞击面与相邻杆件6撞击面具有很好的平行度，并且两端面重合，例如，使得入射杆61被撞击面与弹体端部撞击面具有很好的平行度，并且两端面重合；入射杆61尾部端面与透射杆62前部端面具有很好的平行度，并且两端面重合；吸能杆63前部端面与透射杆62具有很好的平行度，并且两端面重合；再整体检查一遍系统上述端面的平行度与重合度，使得入射杆61，透射杆62及吸能杆63与相应凹槽7完全贴合，达到实验要求；（3）固定：最后将第二支撑板2上穿设的固定螺栓8下端与第一支撑板1拧紧、固定，再将第一支撑板1固定在安装台；最后在入射杆61与透射杆62中夹入符合实验要求的试块。本实例中采用了平整度较好的混凝土试块，取某一弹速进行实验，经过编制程序将入射，透射，反射波绘制在一起，检查实验的精度，确定支撑调节的可行性，程序可以将实验结果为时间点数与应变的关系曲线（图4），也可以控制为时间与应力关系曲线（图5）。
根据SHPB试验原理，存在以下的方程：
（1）
（2）
（3）
式中分别代表入射波、反射波和透射波的应变，表示杆中的应力波的波速，分别表示压杆与试件的横截面面积。是压杆的弹性模量。根据公式（1），（2），（3）可以求出每次实验的应力与应变曲线以及应变率。在理想状态下，有入射波=透射波+反射波（不计应力方向，取绝对值），然而，由于端面如果调整不好存在不平度等因素，常常导致三者并不平衡，导致实验误差的产生，为此，通过编制软件，将应力波平移，并通过入射波+反射波与透射波进行对比.。
如图4所示，当采用速度为20米/秒的弹速进行实验，结果表明，误差在允许范围内，实验结果可信。
如图5所示，当采用弹速10米/秒进行实验，结果结果表明，误差在允许范围内，实验结果可信。
以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，凡依本实用新型申请专利范围所做的均等变化与修饰，皆应属本实用新型的涵盖范围。
Claims (9)
1.一种新型霍普金森压杆支撑装置，其特征在于：包括第一支撑板、第二支撑板，所述第二支撑板位于第一支撑板的上方且相互平行，所述第一支撑板上端面中间固定连接有一竖直的螺杆，所述螺杆上套设有一可旋转以上下移动的调节块，所述第二支撑板穿设有下端顶住调节块上端面以微调第二支撑板高度的调节螺栓，所述第二支撑板上端面中间开设有用于支撑霍普金森压杆系统中的杆件的凹槽。
2.根据权利要求1所述的一种新型霍普金森压杆支撑装置，其特征在于：所述凹槽的横截面呈半圆形。
3.根据权利要求1所述的一种新型霍普金森压杆支撑装置，其特征在于：所述第二支撑板还穿设有下端与第一支撑板螺纹连接的固定螺栓。
4.根据权利要求1或3所述的一种新型霍普金森压杆支撑装置，其特征在于：所述第二支撑板上开设有四个用于配合调节螺栓的第一贯穿螺纹孔。
5.根据权利要求1或3所述的一种新型霍普金森压杆支撑装置，其特征在于：所述第一支撑板上开设有四个用于配合固定螺栓的第二贯穿螺纹孔。
6.根据权利要求4所述的一种新型霍普金森压杆支撑装置，其特征在于：所述第二支撑板上开设有四个用于配合固定螺栓的第二贯穿螺纹孔。
7.根据权利要求5所述的一种新型霍普金森压杆支撑装置，其特征在于：所述第一支撑板上开设有四个用于与安装台上的固定块相配合的调节滑槽。
8.根据权利要求1所述的一种新型霍普金森压杆支撑装置，其特征在于：所述螺杆焊接在第一支撑板上。
9.根据权利要求1所述的一种新型霍普金森压杆支撑装置，其特征在于：所述杆件为入射杆或透射杆或吸能杆。
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