適用于多規(guī)格試件的分離式霍普金森壓桿的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開一種適用于多規(guī)格試件的分離式霍普金森壓桿，包括入射桿、墊塊和透射桿，入射桿和透射桿相對的兩端分別設置墊塊，兩個墊塊之間設置試件；墊塊為橫置的圓臺結(jié)構(gòu)，墊塊與入射桿連接的端面直徑與入射桿的直徑相等，墊塊與透射桿連接的端面直徑與透射桿的直徑相等，墊塊與試件相接的端面直徑大于入射桿和透射桿的直徑。本分離式霍普金森壓桿通過在入射桿和透射桿相對的兩端分別設置圓臺狀墊塊，在不改變?nèi)肷錀U和透射桿直徑的情況下，擴大其端面直徑，使霍普金森壓桿可適用于直徑大于入射桿或透射桿的試件沖擊試驗，擴大其使用范圍，實現(xiàn)了同一型號的霍普金森壓桿可適用于多規(guī)格試件的沖擊試驗，使用靈活而方便。
【專利說明】適用于多規(guī)格試件的分離式霍普金森壓桿
【技術(shù)領域】
[0001]本實用新型涉及材料沖擊試驗設備領域，特別涉及一種適用于多規(guī)格試件的分離式霍普金森壓桿。
【背景技術(shù)】
[0002]分離式霍普金森壓桿是基于霍普金森試驗原理，用于測量材料高應變率沖擊壓縮及拉伸性能的試驗裝置。傳統(tǒng)的Φ74mm直錐變截面分離式霍普金森壓桿裝置(SHPB，splitHopkinson pressure bar)由入射桿和透射桿組成,使用時通過入射桿和透射桿夾緊試件，然后進行沖擊試驗。該結(jié)構(gòu)的霍普金森壓桿只能適用于直徑不大于入射桿或透射桿直徑的試件，而針對直徑較大的試件，目前仍無法通過分離式霍普金森壓桿進行沖擊試驗。
實用新型內(nèi)容
[0003]本實用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種使用靈活方便的適用于多規(guī)格試件的分離式霍普金森壓桿。
[0004]本實用新型的技術(shù)方案為:一種適用于多規(guī)格試件的分離式霍普金森壓桿，包括入射桿、墊塊和透射桿，入射桿和透射桿相對的兩端分別設置墊塊，兩個墊塊之間設置試件；墊塊為橫置的圓臺結(jié)構(gòu)，墊塊與入射桿連接的端面直徑與入射桿的直徑相等，墊塊與透射桿連接的端面直徑與透射桿的直徑相等，墊塊與試件相接的端面直徑大于入射桿和透射桿的直徑。
[0005]所述墊塊包括入射桿墊塊和透射桿墊塊，入射桿墊塊與入射桿連接，透射桿墊塊與透射桿連接，入射桿墊塊和透射桿墊塊對稱位于試件兩側(cè)。
[0006]所述入射桿、入射桿墊塊、透射桿墊塊和透射桿依次同軸設置。
[0007]所述入射桿和透射桿的直徑均為74_ ；
[0008]入射桿墊塊上，與入射桿相連接的端面直徑為74mm，與試件相接的端面直徑為100?250mm，入射桿墊塊的厚度為200?350mm ；
[0009]透射桿墊塊上，與透射桿相連接的端面直徑為74mm，與試件相接的端面直徑為100?250_，透射桿墊塊的厚度為200?350_。
[0010]其中，上述墊塊的直徑及厚度范圍較為合適。若墊塊的直徑及厚度過小，則達不到適用多規(guī)格試件的目的；若墊塊的直徑及厚度過大，則容易影響入射桿及透射桿的穩(wěn)定性。
[0011]作為一種優(yōu)選方案，所述入射桿墊塊上，與試件相接的端面直徑為230mm，入射桿墊塊的厚度為300mm ；
[0012]透射桿墊塊上，與試件相接的端面直徑為230mm,透射桿墊塊的厚度為300mm。
[0013]所述入射桿墊塊與入射桿之間焊接固定或螺紋連接，透射桿墊塊與透射桿之間焊接固定或螺紋連接。
[0014]所述墊塊為鋼質(zhì)墊塊。
[0015]本分離式霍普金森壓桿使用時，其原理是:試件設于入射桿墊塊和透射桿墊塊之間，聞壓氣體(如氮氣)進入發(fā)射裝置后，沖擊子彈，使其向前沖擊入射桿，從而使入射桿帶著入射桿墊塊沖擊試件，透射桿墊塊、透射桿及設于透射桿末端的阻尼器起緩沖作用；沖擊過程中，通過分別設于入射桿和透射桿上的應變片采集沖擊力數(shù)據(jù)，并將各數(shù)據(jù)送至數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)進行分析處理。
[0016]本實用新型相對于現(xiàn)有技術(shù)，具有以下有益效果:
[0017]本分離式霍普金森壓桿通過對傳統(tǒng)的分離式霍普金森壓桿進行改進，在入射桿和透射桿相對的兩端分別設置圓臺狀墊塊，在不改變?nèi)肷錀U和透射桿直徑的情況下，擴大其端面直徑，使霍普金森壓桿可適用于直徑大于入射桿或透射桿的試件沖擊試驗，擴大其使用范圍，實現(xiàn)了同一型號的霍普金森壓桿可適用于多規(guī)格試件的沖擊試驗，使用靈活而方便。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0018]圖1為本分離式霍普金森壓桿的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0019]下面結(jié)合實施例及附圖，對本實用新型作進一步的詳細說明，但本實用新型的實施方式不限于此。
[0020]實施例
[0021]本實施例一種適用于多規(guī)格試件的分離式霍普金森壓桿，如圖1所示，包括入射桿1、墊塊和透射桿2，入射桿和透射桿相對的兩端分別設置墊塊，兩個墊塊之間設置試件；墊塊為橫置的圓臺結(jié)構(gòu)，墊塊與入射桿連接的端面直徑與入射桿的直徑相等，墊塊與透射桿連接的端面直徑與透射桿的直徑相等，墊塊與試件相接的端面直徑大于入射桿和透射桿的直徑。
[0022]墊塊包括入射桿墊塊3和透射桿墊塊4,入射桿墊塊與入射桿連接，透射桿墊塊與透射桿連接，入射桿墊塊和透射桿墊塊對稱位于試件兩側(cè)。
[0023]入射桿、入射桿墊塊、透射桿墊塊和透射桿依次同軸設置。
[0024]入射桿和透射桿的直徑均為74mm ；
[0025]入射桿墊塊上，與入射桿相連接的端面直徑為74mm，與試件相接的端面直徑為100?250mm，入射桿墊塊的厚度為200?350mm ；
[0026]透射桿墊塊上，與透射桿相連接的端面直徑為74_，與試件相接的端面直徑為100?250_，透射桿墊塊的厚度為200?350_。
[0027]其中，上述墊塊的直徑及厚度范圍較為合適。若墊塊的直徑及厚度過小，則達不到適用多規(guī)格試件的目的；若墊塊的直徑及厚度過大，則容易影響入射桿及透射桿的穩(wěn)定性。
[0028]入射桿墊塊與入射桿之間可采用焊接固定或螺紋連接，透射桿墊塊與透射桿之間也可采用焊接固定或螺紋連接。
[0029]墊塊為鋼質(zhì)墊塊，其材質(zhì)與入射桿和透射桿相同。
[0030]本實施例作為一種優(yōu)選方案，其中，入射桿墊塊上，與試件相接的端面直徑為230mm,入射桿墊塊的厚度為300mm ;透射桿墊塊上，與試件相接的端面直徑為230mm,透射桿墊塊的厚度為300mm ;試件是邊長為150mm的混凝土立方體試塊。[0031]本分離式霍普金森壓桿使用時，其原理是:試件9設于入射桿墊塊和透射桿墊塊之間，高壓氣體(如氮氣)進入發(fā)射裝置5 (如圖1中的箭頭所示)后，沖擊子彈6，使其向前沖擊入射桿，從而使入射桿帶著入射桿墊塊沖擊試件，透射桿墊塊、透射桿及設于透射桿末端的阻尼器7起緩沖作用；沖擊過程中，通過分別設于入射桿和透射桿上的應變片8采集沖擊力數(shù)據(jù)，并將各數(shù)據(jù)送至數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)進行分析處理。
[0032]如上所述，便可較好地實現(xiàn)本實用新型，上述實施例僅為本實用新型的較佳實施例，并非用來限定本實用新型的實施范圍；即凡依本實用新型內(nèi)容所作的均等變化與修飾，都為本實用新型權(quán)利要求所要求保護的范圍所涵蓋。
【權(quán)利要求】
1.適用于多規(guī)格試件的分離式霍普金森壓桿，其特征在于，包括入射桿、墊塊和透射桿，入射桿和透射桿相對的兩端分別設置墊塊，兩個墊塊之間設置試件；墊塊為橫置的圓臺結(jié)構(gòu)，墊塊與入射桿連接的端面直徑與入射桿的直徑相等，墊塊與透射桿連接的端面直徑與透射桿的直徑相等，墊塊與試件相接的端面直徑大于入射桿和透射桿的直徑。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述適用于多規(guī)格試件的分離式霍普金森壓桿，其特征在于，所述墊塊包括入射桿墊塊和透射桿墊塊，入射桿墊塊與入射桿連接，透射桿墊塊與透射桿連接，入射桿墊塊和透射桿墊塊對稱位于試件兩側(cè)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述適用于多規(guī)格試件的分離式霍普金森壓桿，其特征在于，所述入射桿、入射桿墊塊、透射桿墊塊和透射桿依次同軸設置。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述適用于多規(guī)格試件的分離式霍普金森壓桿，其特征在于，所述入射桿和透射桿的直徑均為； 入射桿墊塊上，與入射桿相連接的端面直徑為74mm，與試件相接的端面直徑為100?250mm，入射桿墊塊的厚度為200?350mm ； 透射桿墊塊上，與透射桿相連接的端面直徑為74mm，與試件相接的端面直徑為100?250mm,透射桿塾塊的厚度為200?350mm。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述適用于多規(guī)格試件的分離式霍普金森壓桿，其特征在于，所述入射桿墊塊上，與試件相接的端面直徑為230mm,入射桿墊塊的厚度為300mm ； 透射桿墊塊上，與試件相接的端面直徑為230mm,透射桿墊塊的厚度為300mm。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述適用于多規(guī)格試件的分離式霍普金森壓桿，其特征在于，所述入射桿墊塊與入射桿之間焊接固定或螺紋連接，透射桿墊塊與透射桿之間焊接固定或螺紋連接。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述適用于多規(guī)格試件的分離式霍普金森壓桿，其特征在于，所述墊塊為鋼質(zhì)墊塊。
【文檔編號】G01N3/02GK203811463SQ201420107552
【公開日】2014年9月3日 申請日期:2014年3月10日 優(yōu)先權(quán)日:2014年3月10日
【發(fā)明者】陳猛, 林茂光, 王予東, 薛紅萍, 唐建偉, 李藝, 王新華, 余倩 申請人:東北大學, 廣東新中南航空港建設有限公司, 中國人民解放軍廣州軍區(qū)空軍工程建設局