一種高速動態(tài)壓縮試驗(yàn)裝置制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及一種高速動態(tài)壓縮試驗(yàn)裝置，包括用于安裝測試試件的安裝板及用于對試件進(jìn)行壓縮加載的加載機(jī)構(gòu)，加載機(jī)構(gòu)包括用于壓縮試件的壓板及一端部與壓板固定連接的連接桿，該裝置還包括與安裝板固定連接的卸載機(jī)構(gòu)及與卸載機(jī)構(gòu)相連的底座，卸載機(jī)構(gòu)包括一端部與安裝板固定連接的連接導(dǎo)桿、一端部與底座固定連接的卸載桿及與卸載桿的另一端部固定連接的卸載板，底座具有容納卸載桿和卸載板的空腔及與卸載桿的一端部固定連接的連接板，連接導(dǎo)桿的另一端部穿過連接板而延伸至空腔內(nèi)與卸載板固定連接，并且連接導(dǎo)桿與連接板能夠滑動地設(shè)置。本實(shí)用新型可以直接應(yīng)用在高速拉伸試驗(yàn)機(jī)，可以實(shí)現(xiàn)低、中、高不同應(yīng)變率下的動態(tài)壓縮試驗(yàn)，安全可靠。
【專利說明】一種高速動態(tài)壓縮試驗(yàn)裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型屬于材料力學(xué)性能動態(tài)測試與表征領(lǐng)域，用于汽車、航空等行業(yè)，具體涉及一種高速動態(tài)壓縮試驗(yàn)裝置。

【背景技術(shù)】
[0002]高速壓縮試驗(yàn)是一種對被測材料試樣進(jìn)行動態(tài)加載的試驗(yàn)方法，使用該方法獲得不同應(yīng)變率下的應(yīng)力、應(yīng)變等數(shù)據(jù)是諸如泡沫、高聚物等汽車輕量化材料動態(tài)力學(xué)行為準(zhǔn)確表征的基礎(chǔ)。由于相關(guān)的試驗(yàn)方法不成熟，行業(yè)急缺材料的高應(yīng)變率壓縮試驗(yàn)數(shù)據(jù)，這直接制約了汽車材料在碰撞載荷作用下的力學(xué)性能仿真的精度及汽車新產(chǎn)品的開發(fā)進(jìn)度。因此，通過試驗(yàn)手段獲得輕量化材料在壓縮應(yīng)力狀態(tài)下的動態(tài)力學(xué)行為是十分必要的。
[0003]目前，電子萬能試驗(yàn)機(jī)可以實(shí)現(xiàn)低應(yīng)變率壓縮試驗(yàn)，無法實(shí)現(xiàn)中、高應(yīng)變率(f 1000/s)加載。落錘沖擊試驗(yàn)臺雖然可以實(shí)現(xiàn)高速壓縮加載，但由于落錘在沖擊過程中速度存在損失，常常導(dǎo)致試驗(yàn)過程中應(yīng)變率變化較大。目前，全球范圍內(nèi)尚無材料高速應(yīng)變率壓縮的測試標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題是克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種用于高速拉伸試驗(yàn)機(jī)上的高速動態(tài)壓縮試驗(yàn)裝置，該裝置能夠用于實(shí)現(xiàn)低、中、高不同應(yīng)變率下的動態(tài)壓縮試驗(yàn)，安全可靠。
[0005]為解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型采用如下技術(shù)方案:
[0006]一種高速動態(tài)壓縮試驗(yàn)裝置，包括用于安裝測試試件的安裝板及用于對所述試件進(jìn)行壓縮加載的加載機(jī)構(gòu)，所述加載機(jī)構(gòu)包括用于壓縮所述試件的壓板及一端部與所述壓板固定連接的連接桿，所述壓縮試驗(yàn)裝置還包括與所述安裝板固定連接的卸載機(jī)構(gòu)及與所述卸載機(jī)構(gòu)相連的底座，所述卸載機(jī)構(gòu)包括一端部與所述安裝板固定連接的連接導(dǎo)桿、一端部與所述底座固定連接的卸載桿及與所述卸載桿的另一端部固定連接的卸載板，所述底座具有容納所述卸載桿和卸載板的空腔及與所述卸載桿的一端部固定連接的連接板，所述連接導(dǎo)桿的另一端部穿過所述連接板而延伸至所述空腔內(nèi)與所述卸載板固定連接，并且所述連接導(dǎo)桿與所述連接板能夠滑動地設(shè)置。
[0007]所述底座還具有底板及兩端部分別與所述連接板和底板相連的側(cè)板，所述空腔由所述連接板、側(cè)板和底板構(gòu)成。
[0008]所述壓縮試驗(yàn)裝置還包括一端部位于所述空腔內(nèi)且與所述底板固定連接的定向?qū)U，所述定向?qū)U的另一端部穿過所述連接板而延伸至所述空腔外，所述定向?qū)U的另一端部還穿過所述壓板使得所述壓板能夠沿所述定向?qū)U的長度方向滑動。
[0009]所述定向?qū)U的另一端部還穿過所述安裝板使得所述安裝板能夠沿所述定向?qū)U的長度方向滑動。
[0010]所述壓板、安裝板、連接板和卸載板在所述定向?qū)U的長度方向依次分布。
[0011]所述定向?qū)U設(shè)置有2個(gè)，2個(gè)所述定向?qū)U設(shè)置在所述試件的相對二側(cè)，所述定向?qū)U的延伸方向與所述連接導(dǎo)桿的延伸方向相同。
[0012]所述連接導(dǎo)桿設(shè)置有多個(gè)，多個(gè)所述連接導(dǎo)桿均勻分布在所述卸載桿的周圍。
[0013]所述安裝板上設(shè)置有第一緩沖墊，所述第一緩沖墊位于所述壓板和安裝板之間，所述連接板上設(shè)置有第二緩沖墊，所述第二緩沖墊位于所述連接板和安裝板之間。
[0014]所述連接板上對應(yīng)所述卸載桿的位置及所述卸載板上對應(yīng)所述卸載桿的位置分別設(shè)置有卸載桿夾具，所述卸載桿的兩端部分別連接在所述卸載桿夾具上，所述卸載桿的對稱二側(cè)開設(shè)有缺口。
[0015]所述安裝板上固定連接有安裝臺，所述試件安裝在所述安裝臺。
[0016]由于以上技術(shù)方案的實(shí)施，本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比具有下列優(yōu)點(diǎn):
[0017]本實(shí)用新型的裝置具有卸載機(jī)構(gòu)，通過卸載機(jī)構(gòu)保護(hù)試驗(yàn)裝置，避免損壞設(shè)備。
[0018]本實(shí)用新型的裝置能夠與高速拉伸試驗(yàn)機(jī)結(jié)合使用，可實(shí)現(xiàn)低、中、高不同應(yīng)變率下的動態(tài)壓縮試驗(yàn)，操作簡單。
[0019]本實(shí)用新型裝置結(jié)構(gòu)簡單，制造成本低，安全可靠。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0020]圖1為本實(shí)用新型高速動態(tài)壓縮試驗(yàn)裝置的立體圖；
[0021]圖2為本實(shí)用新型高速動態(tài)壓縮試驗(yàn)裝置的側(cè)視圖；
[0022]圖3為圖2中A-A向的剖視圖；
[0023]圖中:1、連接桿；2、壓板；3、試件；4、安裝臺；5、安裝板；6、連接導(dǎo)桿；7、卸載桿；
8、卸載板；9、底座；10、連接板；11、側(cè)板；12、空腔；13、定向?qū)U；14、第一緩沖墊；15、第二緩沖墊；16、缺口 ；17、底板；18、卸載桿夾具；19、作動器。

【具體實(shí)施方式】
[0024]以下結(jié)合說明書附圖對本實(shí)用新型做進(jìn)一步描述:
[0025]如附圖廣3所示，一種高速動態(tài)壓縮試驗(yàn)裝置，用于高速拉伸試驗(yàn)機(jī)，該壓縮試件裝置包括用于安裝測試試件3的安裝板5及用于對試件3進(jìn)行壓縮加載的加載機(jī)構(gòu)，加載機(jī)構(gòu)包括用于壓縮試件3的壓板2及一端部與壓板2固定連接的連接桿1，該壓縮試驗(yàn)裝置還包括與安裝板5固定連接的卸載機(jī)構(gòu)及與卸載機(jī)構(gòu)相連的底座9，卸載機(jī)構(gòu)包括一端部與安裝板5固定連接的連接導(dǎo)桿6、一端部與底座9固定連接的卸載桿7及與卸載桿7的另一端部固定連接的卸載板8，底座9具有容納卸載桿7和卸載板8的空腔12及與卸載桿7的一端部固定連接的連接板10,連接導(dǎo)桿6的另一端部穿過連接板10而延伸至空腔12內(nèi)與卸載板8固定連接，并且連接導(dǎo)桿6與連接板5能夠滑動地設(shè)置。具體地，連接導(dǎo)桿6設(shè)置有多個(gè)，如可以設(shè)置4個(gè)，4個(gè)連接導(dǎo)桿6均勻分布在卸載桿8的周圍。
[0026]底座9還具有底板17及兩端部分別與連接板10和底板17相連的側(cè)板11，空腔12由連接板10、側(cè)板11和底板17構(gòu)成。
[0027]本實(shí)用新型的壓縮試驗(yàn)裝置還包括一端部位于空腔12內(nèi)且與底板17固定連接的定向?qū)U13,定向?qū)U13的另一端部穿過連接板10而延伸至空腔12外,定向?qū)U13的另一端部還穿過壓板2使得壓板2能夠沿定向?qū)U13的長度方向滑動。
[0028]定向?qū)U13的另一端部還穿過安裝板5使得安裝板5能夠沿定向?qū)U13的長度方向滑動。
[0029]壓板2、安裝板5、連接板10和卸載板8在定向?qū)U13的長度方向依次分布。
[0030]本實(shí)施例中，定向?qū)U13設(shè)置有2個(gè)，2個(gè)定向?qū)U13設(shè)置在試件3的相對二側(cè)，定向?qū)U13的延伸方向與連接桿導(dǎo)桿6的延伸方向相同。
[0031]為了防止壓板2和安裝板5之間、安裝板5和連接板10之間的剛性接觸沖擊而損壞裝置及測試系統(tǒng)，在安裝板5上設(shè)置有第一緩沖墊14，第一緩沖墊14位于壓板2和安裝板5之間，連接板10上設(shè)置有第二緩沖墊15，第二緩沖墊15位于連接板10和安裝板5之間。
[0032]為了便于卸載桿7的拆卸與安裝，在連接板10上對應(yīng)卸載桿7的位置及卸載板8上對應(yīng)卸載桿7的位置分別設(shè)置有卸載桿夾具18，卸載桿7的兩端部分別連接在卸載桿夾具18上。卸載桿7的對稱二側(cè)開設(shè)有缺口 16。
[0033]為了便于試件3在安裝板5上的安裝及拆卸，在安裝板5上通過螺栓固定連接一安裝臺4，試件3通過螺栓連接或粘接的方式安裝在安裝臺4上。
[0034]本實(shí)用新型的工作原理:
[0035]將底座9的底板17通過螺栓固定連接在高速拉伸試驗(yàn)機(jī)的試驗(yàn)臺的T型槽內(nèi)，連接桿I通過螺栓連接在高速拉伸試驗(yàn)機(jī)的加載端作動器19上，試件3安裝在安裝臺4上。
[0036]試驗(yàn)開始后，高速拉伸試驗(yàn)機(jī)的作動器19帶動連接桿I和壓板2向下運(yùn)動，從而實(shí)現(xiàn)對試件3的動態(tài)壓縮。當(dāng)壓板2對試件3的壓縮作用力至卸載桿7的極限載荷后，卸載桿7斷裂，此時(shí)安裝板10、試件3、連接導(dǎo)桿6、卸載板8、卸載板8上的卸載桿夾具18及連接在卸載板8上的卸載桿夾具18的卸載桿7斷裂部分繼續(xù)往下沖擊，第二緩沖墊15可以防止安裝板5與底座9的連接板10發(fā)生剛性沖擊，第一緩沖墊14可以防止壓板2下落過程中發(fā)生剛性沖擊，從而保護(hù)設(shè)備。
[0037]綜上所述，本實(shí)用新型高速動態(tài)壓縮試驗(yàn)裝置具有如下優(yōu)點(diǎn):
[0038]I)本實(shí)用新型壓縮試驗(yàn)裝置與高速拉伸試驗(yàn)機(jī)結(jié)合使用，可實(shí)現(xiàn)低、中、高不同應(yīng)變率下的動態(tài)壓縮試驗(yàn)；
[0039]2)本實(shí)用新型壓縮試驗(yàn)裝置直接通過高速拉伸試驗(yàn)機(jī)實(shí)現(xiàn)壓縮加載，操作簡單；
[0040]3)本實(shí)用新型壓縮試驗(yàn)裝置具有卸載機(jī)構(gòu)保護(hù)試驗(yàn)機(jī)構(gòu)，避免損壞設(shè)備；
[0041 ] 4)本實(shí)用新型壓縮試驗(yàn)裝置結(jié)構(gòu)簡單，制造成本低，可靠性高。
[0042]以上對本實(shí)用新型做了詳盡的描述，其目的在于讓熟悉此領(lǐng)域技術(shù)的人士能夠了解本實(shí)用新型的內(nèi)容并加以實(shí)施，并不能以此限制本實(shí)用新型的保護(hù)范圍，凡根據(jù)本實(shí)用新型的精神實(shí)質(zhì)所作的等效變化或修飾，都應(yīng)涵蓋在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種高速動態(tài)壓縮試驗(yàn)裝置，包括用于安裝測試試件的安裝板及用于對所述試件進(jìn)行壓縮加載的加載機(jī)構(gòu)，所述加載機(jī)構(gòu)包括用于壓縮所述試件的壓板及一端部與所述壓板固定連接的連接桿，其特征在于:所述壓縮試驗(yàn)裝置還包括與所述安裝板固定連接的卸載機(jī)構(gòu)及與所述卸載機(jī)構(gòu)相連的底座，所述卸載機(jī)構(gòu)包括一端部與所述安裝板固定連接的連接導(dǎo)桿、一端部與所述底座固定連接的卸載桿及與所述卸載桿的另一端部固定連接的卸載板，所述底座具有容納所述卸載桿和卸載板的空腔及與所述卸載桿的一端部固定連接的連接板，所述連接導(dǎo)桿的另一端部穿過所述連接板而延伸至所述空腔內(nèi)與所述卸載板固定連接，并且所述連接導(dǎo)桿與所述連接板能夠滑動地設(shè)置。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高速動態(tài)壓縮試驗(yàn)裝置，其特征在于:所述底座還具有底板及兩端部分別與所述連接板和底板相連的側(cè)板，所述空腔由所述連接板、側(cè)板和底板構(gòu)成。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的高速動態(tài)壓縮試驗(yàn)裝置，其特征在于:所述壓縮試驗(yàn)裝置還包括一端部位于所述空腔內(nèi)且與所述底板固定連接的定向?qū)U，所述定向?qū)U的另一端部穿過所述連接板而延伸至所述空腔外，所述定向?qū)U的另一端部還穿過所述壓板使得所述壓板能夠沿所述定向?qū)U的長度方向滑動。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的高速動態(tài)壓縮試驗(yàn)裝置，其特征在于:所述定向?qū)U的另一端部還穿過所述安裝板使得所述安裝板能夠沿所述定向?qū)U的長度方向滑動。
5.根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的高速動態(tài)壓縮試驗(yàn)裝置，其特征在于:所述壓板、安裝板、連接板和卸載板在所述定向?qū)U的長度方向依次分布。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的高速動態(tài)壓縮試驗(yàn)裝置，其特征在于:所述定向?qū)U設(shè)置有2個(gè)，2個(gè)所述定向?qū)U設(shè)置在所述試件的相對二側(cè)，所述定向?qū)U的延伸方向與所述連接導(dǎo)桿的延伸方向相同。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高速動態(tài)壓縮試驗(yàn)裝置，其特征在于:所述連接導(dǎo)桿設(shè)置有多個(gè)，多個(gè)所述連接導(dǎo)桿均勻分布在所述卸載桿的周圍。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高速動態(tài)壓縮試驗(yàn)裝置，其特征在于:所述安裝板上設(shè)置有第一緩沖墊，所述第一緩沖墊位于所述壓板和安裝板之間，所述連接板上設(shè)置有第二緩沖墊，所述第二緩沖墊位于所述連接板和安裝板之間。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高速動態(tài)壓縮試驗(yàn)裝置，其特征在于:所述連接板上對應(yīng)所述卸載桿的位置及所述卸載板上對應(yīng)所述卸載桿的位置分別設(shè)置有卸載桿夾具，所述卸載桿的兩端部分別連接在所述卸載桿夾具上，所述卸載桿的對稱二側(cè)開設(shè)有缺口。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高速動態(tài)壓縮試驗(yàn)裝置，其特征在于:所述安裝板上固定連接有安裝臺，所述試件安裝在所述安裝臺。
【文檔編號】G01N3/08GK204116149SQ201420600366
【公開日】2015年1月21日 申請日期:2014年10月17日 優(yōu)先權(quán)日:2014年10月17日
【發(fā)明者】賴興華, 黃毅, 王磊, 曹家健, 尹斌, 夏勇, 周青 申請人:清華大學(xué)蘇州汽車研究院（相城）