本发明专利技术公开了一种霍普金森拉压一体实验装置，本发明专利技术将拉伸实验气缸设置在拉杆发射装置的一侧，可以大大提高气压的传递效率，提高拉杆发射装置的工作动力；采用了可匹配不同杆径的杆支撑装置和拉杆发射装置，可以在实验中采用不同的杆径对不同实验进行研究；且在拉杆发射装置中采用磁钢圈对活塞进行减速，消除了实验装置本身硬性撞击对实验所产生的干扰。
【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术公开了一种霍普金森拉压一体实验装置，本专利技术将拉伸实验气缸设置在拉杆发射装置的一侧，可以大大提高气压的传递效率，提高拉杆发射装置的工作动力；采用了可匹配不同杆径的杆支撑装置和拉杆发射装置，可以在实验中采用不同的杆径对不同实验进行研究；且在拉杆发射装置中采用磁钢圈对活塞进行减速，消除了实验装置本身硬性撞击对实验所产生的干扰。【专利说明】霍普金森拉压一体实验装置
本专利技术属于材料力学性能实验领域，特别是一种霍普金森拉压一体实验装置。
技术介绍
在霍普金森杆实验中，由于使用气体作为介质操作简单，可重复性强，一般使用气动加速成为霍普金森杆实验装置的通用动力源。而随着材料的研究不断朝着更高的应变率发展，就要求实验装置提供更大的动力；增大气体压力是一种简单的方法，但同时要求提高整个实验装置的安全标准，牵一发而动全身，需要对实验装置的整体做全面的改进。另外，在材料的力学研究过程中，我们发现仅仅研究其压缩和拉伸性能是不够的，材料经常由于形状和结构等因素导致其失去原有作用甚至完全失效。这样就需要搭建不仅可以研究材料拉伸和压缩性能，还可以研究材料构件失效的实验装置。目前独立存在的有霍普金森拉压一体实验装置，但都由于直径的原因使得小杆径霍普金森实验装置不能用于研究材料构件，如果只是研究材料的本构而使用大杆径霍普金森实验装置，则造成了没有必要的浪费。一般情况下，对于材料的本构研究，实验杆直径越小，试件直径也越小，相对受力就会越均匀，同时也节省了试件和实验杆材料。但有的实验需要采用大杆径霍普金森杆，如文献“Georges Challita, Ramzi Othman:Finite_element analysis of SHPBtests on double-lap adhesive joints.1nternational Journal of Adhesion andAdhesives.30 (4)，236-244 (2010) ”使用霍普金森压杆研究双粘结试件在高应变率下的受力及脱粘形式，为了使得粘结试件端部受力均匀，否则对于粘结试件的加工要求非常高；如果使用小杆径实验杆进行实验，实验精度会受到很大影响。文献“李继承，陈小伟，陈刚:921A钢纯剪切帽状试件在SHPB实验中的动态变形.爆炸与冲击.V30, 2010”使用25mmSHPB对材料的剪切受力进行了研究，但该研究局限于金属加工与实验，如果采用粘弹性材料或粘超弹材料，会使得加工困难并且实验结果由于相对形状的原因变的不准确。在这种情况下使用大杆径霍普金森杆就会有所改善。另外，由于在实验过程中，拉杆发射装置中的活塞被施加压力后会产生撞击并反弹，因此会对实验的结果产生干扰。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种能够增加实验气缸的工作效率，并且可以跟换实验杆径以适应不同的实验需求，且能够减少实验中产生的干扰的霍普金森拉压一体实验装置。实现本专利技术目的的技术解决方案为:一种霍普金森拉压一体实验装置，包括缓冲装置、能量吸收杆、杆支撑装置、固定导轨、管状子弹测速仪、水平台、拉杆发射装置、拉伸端实验杆、通气软管、拉伸实验气缸出气口手动阀、拉伸实验气缸出气口电磁阀、拉伸实验气缸、拉伸实验气缸压力表、拉伸实验气缸支撑架、拉伸实验进气口电磁阀、实验转接头、压缩端实验杆、子弹测速仪、压缩实验炮管、压缩实验炮管支撑架、压缩实验子弹、压缩实验气缸出气口手动阀、压缩实验气缸出气口电磁阀、压缩实验气缸、压缩实验气缸压力表、压缩实验气缸进气口电磁阀；水平台上设置有缓冲装置，缓冲装置的一端设置能量吸收杆，能量吸收杆通过杆支撑装置支撑，能量吸收杆的另一端设置有管状子弹测速仪，管状子弹测速仪固连在水平台上，管状子弹测速仪的另一端设置拉杆发射装置，拉杆发射装置固定在水平台上，拉杆发射装置的另一端设置有拉伸实验气缸支撑架，拉伸实验气缸支撑架固定在水平台上，拉伸实验气缸支撑架上设置拉伸实验气缸，拉杆发射装置的进气口依次通过通气软管、拉伸实验气缸出气口手动阀和拉伸实验气缸出气口电磁阀与拉伸实验气缸出气口连接，拉伸实验气缸的进气口设置拉伸实验进气口电磁阀，拉伸实验气缸上设置拉伸实验气缸压力表，拉伸端实验杆分别穿过管状子弹测速仪、拉杆发射装置和拉伸实验气缸支撑架，并通过杆支撑装置支撑，拉伸端实验杆靠近能量吸收杆的一端为法兰盘端，拉伸端实验杆的另一端设置压缩端实验杆，拉伸端实验杆和压缩端实验杆靠近的一端分别设置实验转接头，压缩端实验杆通过杆支撑装置支撑，压缩端实验杆的另一端设置子弹测速仪，子弹测速仪固定在水平台上，子弹测速仪的另一端设置压缩实验炮管，压缩实验炮管通过压缩实验炮管支撑架支撑并固定在水平台上，压缩实验子弹设置在压缩实验炮管内，压缩实验炮管的另一端设置有压缩实验气缸，压缩实验气缸固连在水平台上，压缩实验气缸的出气口端依次通过压缩实验气缸出气口电磁阀和压缩实验气缸出气口手动阀与压缩实验炮管连接，压缩实验气缸的进气口设置有压缩实验气缸进气口电磁阀，压缩实验气缸上设置压缩实验气缸压力表。本专利技术与现有技术相比，其显著优点:(I)本专利技术将拉伸实验气缸设置在拉杆发射装置的一侧，经过实验发现，相比现有技术中将拉伸实验气缸设置在拉杆发射装置上方的方式，其气压的传递效率大大提高，因此无需增大气体压力即可提高拉杆发射装置的工作动力。(2)本专利技术的杆支撑装置中采用支撑定位三爪，拉杆发射装置中采用直线滚珠导套和转接块，因此可适应不同的杆径，可以在实验中采用不同的杆径对不同实验进行研究，保证应力波的一维性和均匀性以及构件的可靠性，可以有针对性的提高了实验测量精度。(3)本专利技术在拉杆发射装置中采用磁钢圈对活塞进行减速，消除了实验装置本身硬性撞击对实验所产生的干扰。下面结合附图对本专利技术作进一步详细描述。【专利附图】【附图说明】图1是本专利技术霍普金森拉压一体实验装置的总体结构示意图。图2是本专利技术多杆径霍普金森拉压一体实验装置的拉伸实验装置结构的结构示意图。图3是本专利技术霍普金森拉压一体实验装置的压缩实验装置结构的结构示意图。图4是本专利技术霍普金森拉压一体实验装置的拉杆发射装置的结构示意图。【具体实施方式】本专利技术一种霍普金森拉压一体实验装置，包括缓冲装置1、能量吸收杆2、杆支撑装置、固定导轨6、管状子弹测速仪7、水平台8、拉杆发射装置、拉伸端实验杆16、通气软管17、拉伸实验气缸出气口手动阀18、拉伸实验气缸出气口电磁阀19、拉伸实验气缸20、拉伸实验气缸压力表21、拉伸实验气缸支撑架22、拉伸实验进气口电磁阀23、实验转接头24、压缩端实验杆25、压缩实验子弹测速仪26、压缩实验炮管27、压缩实验炮管支撑架28、压缩实验子弹29、压缩实验气缸出气口手动阀30、压缩实验气缸出气口电磁阀31、压缩实验气缸32、压缩实验气缸压力表33、压缩实验气缸进气口电磁阀34 ;水平台8上设置有缓冲装置1，缓冲装置的一端设置能量吸收杆2，能量吸收杆2通过杆支撑装置支撑，能量吸收杆2的另一端设置有管状子弹测速仪7，管状子弹测速仪7固连在水平台8上，管状子弹测速仪7的另一端设置拉杆发射装置，拉杆发射装置固定在水平台8上，拉杆发射装置的另一端设置有拉伸实验气缸支撑架22，拉伸实验气缸支撑架22固定在水平台8上，拉伸实验气缸支撑架22上本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种霍普金森拉压一体实验装置，其特征在于：包括缓冲装置(1)、能量吸收杆(2)、杆支撑装置、固定导轨(6)、管状子弹测速仪(7)、水平台(8)、拉杆发射装置、拉伸端实验杆(16)、通气软管(17)、拉伸实验气缸出气口手动阀(18)、拉伸实验气缸出气口电磁阀(19)、拉伸实验气缸(20)、拉伸实验气缸压力表(21)、拉伸实验气缸支撑架(22)、拉伸实验进气口电磁阀(23)、实验转接头(24)、压缩端实验杆(25)、子弹测速仪(26)、压缩实验炮管(27)、压缩实验炮管支撑架(28)、压缩实验子弹(29)、压缩实验气缸出气口手动阀(30)、压缩实验气缸出气口电磁阀(31)、压缩实验气缸(32)、压缩实验气缸压力表(33)、压缩实验气缸进气口电磁阀(34)；水平台(8)上设置有缓冲装置(1)，缓冲装置的一端设置能量吸收杆(2)，能量吸收杆(2)通过杆支撑装置支撑，能量吸收杆(2)的另一端设置有管状子弹测速仪(7)，管状子弹测速仪(7)固连在水平台(8)上，管状子弹测速仪(7)的另一端设置拉杆发射装置，拉杆发射装置固定在水平台(8)上，拉杆发射装置的另一端设置有拉伸实验气缸支撑架(22)，拉伸实验气缸支撑架(22)固定在水平台(8)上，拉伸实验气缸支撑架(22)上设置拉伸实验气缸(20)，拉杆发射装置的进气口依次通过通气软管(17)、拉伸实验气缸出气口手动阀(18)和拉伸实验气缸出气口电磁阀(19)与拉伸实验气缸(20)出气口连接，拉伸实验气缸(20)的进气口设置拉伸实验进气口电磁阀(23)，拉伸实验气缸(20)上设置拉伸实验气缸压力表(21)，拉伸端实验杆(16)分别穿过管状子弹测速仪(7)、拉杆发射装置和拉伸实验气缸支撑架(22)，并通过杆支撑装置支撑，拉伸端实验杆(16)靠近能量吸收杆(2)的一端为法兰盘端，拉伸端实验杆(16)的另一端设置压缩端实验杆(25)，拉伸端实验杆(16)和压缩端实验杆(25)靠近的一端分别设置实验转接头(24)，压缩端实验杆(25)通过杆支撑装置支撑，压缩端实验杆(25)的另一端设置子弹测速仪(26)，子弹测速仪(26)固定在水平台(8)上，子弹测速仪(26)的另一端设置压缩实验炮管(27)，压缩实验炮管(27)通过压缩实验炮管支撑架(28)支撑并固定在水平台(8)上，压缩实验子弹(29)设置在压缩实验炮管(27)内，压缩实验炮管(27)的另一端设置有压缩实验气缸(32)，压缩实验气缸(32)固连在水平台(8)上，压缩实验气缸(32)的出气口端依次通过压缩实验气缸出气口电磁阀(31)和压缩实验气缸出气口手动阀(30)与压缩实验炮管(27)连接，压缩实验气缸(32)的进气口设置有压缩实验气缸进气口电磁阀(34)，压缩实验气缸(32)上设置压缩实验气缸压力表(33)。...
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：赵超，郑健，许进升，陈雄，周长省，
申请(专利权)人：南京理工大学，
类型：发明
国别省市：江苏;32
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