專利名稱：一種基于霍普金森壓桿技術(shù)的沖擊拉伸實(shí)驗(yàn)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種用于脆性材料沖擊拉伸性能分析的實(shí)驗(yàn)裝置，尤其是涉及一種 基于霍普金森壓桿技術(shù)的沖擊拉伸實(shí)驗(yàn)裝置。
背景技術(shù)：
在材料的研究領(lǐng)域，對(duì)脆性材料在沖擊拉伸載荷下的材料特性研究一直是一個(gè)挑戰(zhàn) 性難題。目前，沖擊拉伸實(shí)驗(yàn)技術(shù)主要有霍普金森拉桿技術(shù)、3點(diǎn)或4點(diǎn)彎曲試驗(yàn)和膨 脹環(huán)技術(shù)；在霍普金森拉桿技術(shù)中，試件主要通過(guò)螺紋與入射桿和透射桿連接，顯然對(duì) 于脆性材料，這種連接方式是不可行的，而且試件軸向?qū)χ币卜浅＠щy；3點(diǎn)或4點(diǎn)彎 曲試驗(yàn)存在試件內(nèi)部應(yīng)力狀態(tài)過(guò)于復(fù)雜，很難分析；而膨脹環(huán)技術(shù)的傳統(tǒng)加載手段主要 是通過(guò)炸藥爆轟或電磁驅(qū)動(dòng)，這對(duì)于絕緣體的陶瓷材料在實(shí)際應(yīng)用上并不方便。
發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種可方便地用于研究脆性材料在沖擊拉 伸載荷下的力學(xué)性能和動(dòng)態(tài)斷裂特性的基于霍普金森壓桿技術(shù)的沖擊拉伸實(shí)驗(yàn)裝置。
本實(shí)用新型解決上述技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案為 一種基于霍普金森壓桿技術(shù)的 沖擊拉伸實(shí)驗(yàn)裝置，包括入射桿、透射桿、圓柱形驅(qū)動(dòng)環(huán)和加載桿，所述的加載桿的一 端與所述的入射桿頂接，所述的加載桿的另一端一體設(shè)置有圓錐體，所述的驅(qū)動(dòng)環(huán)由至 少兩塊相互分離的驅(qū)環(huán)塊組成，所述的驅(qū)動(dòng)環(huán)的一端設(shè)置有與所述的圓錐體相配合的圓 錐孔，所述的驅(qū)動(dòng)環(huán)的另一端頂接在所述的透射桿上。
所述的驅(qū)環(huán)塊為三塊。
所述的驅(qū)動(dòng)環(huán)的外圓周面上一體設(shè)置有環(huán)形凸臺(tái)，當(dāng)待測(cè)的環(huán)狀試件套在驅(qū)動(dòng)環(huán)的 外圓周面上時(shí)，方便其定位。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)是由于該裝置包括驅(qū)動(dòng)環(huán)和加載桿，將待測(cè)的環(huán)狀試件套在由環(huán)塊組成的圓柱形驅(qū)動(dòng)環(huán)上，驅(qū)動(dòng)環(huán)的圓錐孔與加載桿的圓錐體配合， 裝配好后，對(duì)入射桿進(jìn)行沖擊加載，沖擊載荷通過(guò)圓錐體和圓錐孔之間的配合，將加載 桿的軸向運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換為驅(qū)動(dòng)環(huán)的徑向運(yùn)動(dòng)，從而對(duì)環(huán)狀試件施加一定的徑向膨脹速度，在 試件內(nèi)部實(shí)現(xiàn)單軸、高應(yīng)變率和均勻拉伸應(yīng)力狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)對(duì)脆性材料在高應(yīng)變率拉伸載 荷下的力學(xué)性能和動(dòng)態(tài)斷裂特性的研究。


圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖2為本實(shí)用新型驅(qū)動(dòng)環(huán)的剖視圖； 圖3為本實(shí)用新型驅(qū)動(dòng)環(huán)的俯視圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)描述。
如圖所示， 一種基于霍普金森壓桿技術(shù)的沖擊拉伸實(shí)驗(yàn)裝置，包括入射桿l、加載 桿2、圓柱形驅(qū)動(dòng)環(huán)3和透射桿4，加載桿2的一端頂接在入射桿1的端面上，加載桿2 的另一端一體設(shè)置有圓錐體21，驅(qū)動(dòng)環(huán)3由三塊相互分離的驅(qū)環(huán)塊31組成，驅(qū)動(dòng)環(huán)3 的一端設(shè)置有與圓錐體21相配合的圓錐孔32，驅(qū)動(dòng)環(huán)3的另一端頂接在透射桿4的端 面上，驅(qū)動(dòng)環(huán)3的外圓周面上一體設(shè)置有環(huán)形凸臺(tái)33。
其工作原理為將待測(cè)的環(huán)狀試件5套在由環(huán)塊31組成的圓柱形驅(qū)動(dòng)環(huán)3上，驅(qū) 動(dòng)環(huán)3的圓錐孔32與加載桿2的圓錐體21配合，裝配好后，對(duì)入射桿1進(jìn)行沖擊加載， 沖擊載荷通過(guò)圓錐體21和圓錐孔32之間的配合，將加載桿2的軸向運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換為驅(qū)動(dòng)環(huán) 3的徑向運(yùn)動(dòng)，從而對(duì)環(huán)狀試件5施加一定的徑向膨脹速度，實(shí)現(xiàn)環(huán)狀試件5的沖擊拉 伸。
上述實(shí)施例中，環(huán)塊31的數(shù)量可以四塊或五塊等，但不能少于兩塊。
權(quán)利要求1、一種基于霍普金森壓桿技術(shù)的沖擊拉伸實(shí)驗(yàn)裝置，包括入射桿和透射桿，其特征在于它還包括圓柱形驅(qū)動(dòng)環(huán)和加載桿，所述的加載桿的一端與所述的入射桿頂接，所述的加載桿的另一端一體設(shè)置有圓錐體，所述的驅(qū)動(dòng)環(huán)由至少兩塊相互分離的驅(qū)環(huán)塊組成，所述的驅(qū)動(dòng)環(huán)的一端設(shè)置有與所述的圓錐體相配合的圓錐孔，所述的驅(qū)動(dòng)環(huán)的另一端頂接在所述的透射桿上。
2、 如權(quán)利要求1所述的一種基于霍普金森壓桿技術(shù)的沖擊拉伸實(shí)驗(yàn)裝置，其特征 在于所述的驅(qū)環(huán)塊為三塊。
3、 如權(quán)利要求1所述的一種基于霍普金森壓桿技術(shù)的沖擊拉伸實(shí)驗(yàn)裝置，其特征 在于所述的驅(qū)動(dòng)環(huán)的外圓周面上一體設(shè)置有環(huán)形凸臺(tái)。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種基于霍普金森壓桿技術(shù)的沖擊拉伸實(shí)驗(yàn)裝置，包括入射桿和透射桿，特點(diǎn)是它還包括圓柱形驅(qū)動(dòng)環(huán)和加載桿，加載桿的一端與入射桿頂接，加載桿的另一端一體設(shè)置有圓錐體，驅(qū)動(dòng)環(huán)由至少兩塊相互分離的驅(qū)環(huán)塊組成，驅(qū)動(dòng)環(huán)的一端設(shè)置有與圓錐體相配合的圓錐孔，驅(qū)動(dòng)環(huán)的另一端頂接在透射桿上；優(yōu)點(diǎn)是將待測(cè)的環(huán)狀試件套在由環(huán)塊組成的圓柱形驅(qū)動(dòng)環(huán)上，裝配好后，對(duì)入射桿進(jìn)行沖擊加載，沖擊載荷通過(guò)圓錐體和圓錐孔之間的配合，將加載桿的軸向運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換為驅(qū)動(dòng)環(huán)的徑向運(yùn)動(dòng)，從而對(duì)環(huán)狀試件施加一定的徑向膨脹速度，實(shí)現(xiàn)對(duì)脆性材料在高應(yīng)變率拉伸載荷下的力學(xué)性能和動(dòng)態(tài)斷裂特性的研究。
文檔編號(hào)G01N3/30GK201387410SQ20092011777
公開日2010年1月20日 申請(qǐng)日期2009年4月14日 優(yōu)先權(quán)日2009年4月14日
發(fā)明者周風(fēng)華, 王永剛 申請(qǐng)人:寧波大學(xué)