一種帶磁場(chǎng)發(fā)生器的測(cè)試磁敏彈性體沖擊剪切特性的夾具的制作方法
【專利說(shuō)明】
(一)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明為一種帶磁場(chǎng)發(fā)生器的測(cè)試磁敏彈性體沖擊剪切特性的夾具，具體設(shè)計(jì)一種基于力-磁耦合原理，實(shí)現(xiàn)磁場(chǎng)環(huán)境創(chuàng)建、場(chǎng)強(qiáng)調(diào)節(jié)及剪切載荷施加的復(fù)合夾具，主要用于磁敏彈性體在不同磁場(chǎng)強(qiáng)度下的磁致剪切特性測(cè)量，屬于磁敏復(fù)合材料力-磁耦合參數(shù)及其特性測(cè)量技術(shù)領(lǐng)域。
(二)
【背景技術(shù)】
[0002]目前，單獨(dú)測(cè)試磁敏材料在磁場(chǎng)中的磁學(xué)特性和非磁性材料在結(jié)構(gòu)場(chǎng)中的力學(xué)特性技術(shù)均已發(fā)展成熟，如測(cè)試磁場(chǎng)強(qiáng)度的特斯拉計(jì)，測(cè)試材料力學(xué)性能的萬(wàn)能材料試驗(yàn)機(jī)等，并已實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品化。測(cè)試磁場(chǎng)環(huán)境下的磁敏材料靜態(tài)力學(xué)特性(“一種測(cè)試磁敏彈性體磁致力學(xué)性能的通用試驗(yàn)裝置”，中國(guó)發(fā)明專利，ZL 201210187441.8)和測(cè)試沖擊載荷下的磁敏材料壓縮特性的實(shí)驗(yàn)裝置(“一種測(cè)試磁敏彈性體沖擊性能的試驗(yàn)裝置”，中國(guó)發(fā)明專利，ZL201210187401.3)也已發(fā)明，但測(cè)試其動(dòng)態(tài)沖擊剪切工況較復(fù)雜，添加磁場(chǎng)發(fā)生器和設(shè)計(jì)相應(yīng)的磁路困難，其性能預(yù)測(cè)目前主要以仿真為主。所以，設(shè)計(jì)一種考慮力-磁耦合效應(yīng)的低成本、易裝夾、用于磁敏材料動(dòng)態(tài)沖擊剪切性能測(cè)試的通用夾具是本發(fā)明的主要目的。
(三)

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]1、發(fā)明目的:
[0004]本發(fā)明的目的是提供一種用于測(cè)試磁敏彈性體在磁場(chǎng)環(huán)境下的沖擊剪切夾具，它是一種在現(xiàn)有擺錘沖擊試驗(yàn)臺(tái)的基礎(chǔ)上，通過(guò)添加磁場(chǎng)發(fā)生裝置及磁敏彈性體試件的固定和剪切裝置，滿足磁敏彈性體的動(dòng)態(tài)力-磁耦合作用研究及磁致沖擊剪切性能測(cè)試的要求。
[0005]2、技術(shù)方案:
[0006]本發(fā)明一種帶磁場(chǎng)發(fā)生器的測(cè)試磁敏彈性體沖擊剪切特性的夾具，如圖1所示，該裝置主要包括:六角螺釘1、六角螺栓2、上固定板3、磁敏彈性體4、勵(lì)磁線圈組件5、支撐桿6、被沖擊板7、下固定板8。各組件的之間的位置連接關(guān)系是:上固定板3通過(guò)支撐桿6與下固定板8連接;上固定板3通過(guò)六角螺釘I與支撐桿6定位固定;上固定板3凸起的鐵心置于勵(lì)磁線圈組件5中；勵(lì)磁線圈組件5通過(guò)六角螺栓2與上固定板3連接;磁敏彈性體4用膠黏在上固定板3凸起的鐵心和被沖擊板7之間；該沖擊剪切夾具放置在擺錘沖擊試驗(yàn)機(jī)的試驗(yàn)臺(tái)上。
[0007]所述六角螺釘I為標(biāo)準(zhǔn)件，規(guī)格為M8，數(shù)量為前后各一、左右對(duì)稱共四件。
[0008]所述六角螺栓2為標(biāo)準(zhǔn)件，規(guī)格為M8，數(shù)量為前后各一、左右對(duì)稱共四件。
[0009]所述上固定板3為帶凸起鐵心的鐵質(zhì)平板，為導(dǎo)磁件，用于固定連接和支撐勵(lì)磁線圈組件5，鐵心可增強(qiáng)磁感應(yīng)強(qiáng)度，并引導(dǎo)沖擊剪切過(guò)程中需要的磁路。
[0010]所述磁敏彈性體4為自制的測(cè)試試件。
[0011]所述勵(lì)磁線圈組件5為自制件，由漆包銅導(dǎo)線繞制，與上固定板3凸起的鐵心相配合，由螺栓2與上固定板3連接，可根據(jù)試驗(yàn)所需磁場(chǎng)的范圍來(lái)確定漆包銅導(dǎo)線的規(guī)格和圈數(shù)。
[0012]所述支撐桿6為鐵質(zhì)連接件，要求具有良好的強(qiáng)度和剛度，用于支撐上固定板3，兼具引導(dǎo)沖擊剪切過(guò)程中需要的磁路，具體尺寸根據(jù)擺錘試驗(yàn)機(jī)和試件、試驗(yàn)需求決定。
[0013]所述被沖擊板7為鐵質(zhì)平板，為導(dǎo)磁件，用于承受擺錘沖擊試驗(yàn)機(jī)錘頭的沖擊，兼具引導(dǎo)沖擊剪切過(guò)程中需要的磁路。
[0014]所述下固定板8為鐵質(zhì)平板，為導(dǎo)磁件，用于固定連接和支撐整個(gè)夾具，并引導(dǎo)沖擊剪切過(guò)程中需要的磁路。
[0015]本發(fā)明的工作原理及流程如下:首先，將磁敏彈性體試件4膠粘于上固定板3突起的鐵心和被沖擊板7之間，將整個(gè)沖擊剪切裝置正確連接后，置于擺錘沖擊試驗(yàn)機(jī)的測(cè)試平臺(tái)上。用直流穩(wěn)壓電源對(duì)勵(lì)磁線圈5通電，通過(guò)調(diào)節(jié)穩(wěn)流電源的電壓或電流，在磁敏彈性體試件區(qū)域產(chǎn)生相應(yīng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度和方向的均勻磁場(chǎng)。啟動(dòng)擺錘沖擊試驗(yàn)機(jī)，使擺錘的錘頭撞擊被沖擊板7 ο由于被沖擊板7、磁敏彈性體4、上固定板3相互粘結(jié)，上固定板3的位置相對(duì)擺錘沖擊試驗(yàn)機(jī)的測(cè)試平臺(tái)固定，對(duì)磁敏彈性體施加了沖擊剪切載荷，并進(jìn)行相關(guān)測(cè)量。
[0016]3、本發(fā)明一種帶磁場(chǎng)發(fā)生器的測(cè)試磁敏彈性體沖擊剪切特性的夾具，其優(yōu)點(diǎn)如下:
[0017]I)可實(shí)現(xiàn)對(duì)磁敏彈性體的磁致力學(xué)特性的沖擊剪切測(cè)試，滿足不同磁感應(yīng)強(qiáng)度和不同沖擊剪切速度和沖擊能量的試驗(yàn)要求。
[0018]2)與傳統(tǒng)擺錘沖擊試驗(yàn)機(jī)相連接，通過(guò)支撐桿高度，即可滿足不同規(guī)格的磁敏彈性體試樣實(shí)驗(yàn)，通用性強(qiáng)、使用方便。
[0019]3)將磁場(chǎng)發(fā)生裝置與專用夾具結(jié)合為一體，與傳統(tǒng)力-磁耦合測(cè)試裝置相比結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、體積小、重量輕。
[0020]總之，該裝置能夠進(jìn)行磁敏彈性體在不同磁場(chǎng)強(qiáng)度下的磁致沖擊剪切模量和沖擊韌性的測(cè)量，并能滿足不同試驗(yàn)條件的要求，兼具通用性與易用性。
(四)
【附圖說(shuō)明】
[0021]為了能更清晰表達(dá)本發(fā)明的技術(shù)方案，下面將【具體實(shí)施方式】中用的實(shí)例以附圖形式進(jìn)行簡(jiǎn)單介紹。下面描述的附圖僅是一些實(shí)例，本發(fā)明可在普通工程技術(shù)人員不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，就可根據(jù)該附圖得到其他附圖。
[0022]圖1是本發(fā)明一種帶磁場(chǎng)發(fā)生器的測(cè)試磁敏彈性體沖擊剪切特性的夾具與試件結(jié)構(gòu)主視圖和半剖側(cè)視圖。
[0023]圖2是該沖擊剪切夾具實(shí)驗(yàn)過(guò)程中的磁路示意圖。
[0024]圖中符號(hào)說(shuō)明如下:1-六角螺釘、2-六角螺栓、3-上固定板、4-磁敏彈性體、5-勵(lì)磁線圈組件、6-支撐桿、7-被沖擊板、8-下固定板。
(五)
【具體實(shí)施方式】
[0025]下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步闡述:
[0026]見(jiàn)圖1，本發(fā)明一種帶磁場(chǎng)發(fā)生器的測(cè)試磁敏彈性體沖擊剪切特性的夾具，如圖1所示，該裝置主要包括:六角螺釘1、六角螺栓2、上固定板3、磁敏彈性體4、勵(lì)磁線圈組件5、支撐桿6、被沖擊板7、下固定板8。各組件的之間的位置連接關(guān)系是:上固定板3通過(guò)支撐桿6與下固定板8連接;上固定板3通過(guò)六角螺釘I與支撐桿6定位固定;上固定板3凸起的鐵心置于勵(lì)磁線圈組件5中；勵(lì)磁線圈組件5通過(guò)六角螺栓2與上固定板3連接;磁敏彈性