本发明专利技术涉及材料力学性能检验领域，具体涉及材料压式冲击性能测试装置。该测试装置由落槌、冲击力承接头、冲击力传递杆、导向盘、导向盘支撑、试样夹持上盘、试样及夹持组件、力传感器组件、试样夹持下盘组成。所述冲击力承接头与冲击力传递杆紧固连接形成冲击力传递组件；所述导向盘与导向盘支撑紧固连接形成冲击力传递的导向组件；工作时，所述试样夹持上盘‑试样及夹持组件‑力传感器组件‑试样夹持下盘紧固连接在一起，所述传力组件通过冲击力传递杆把力作用到试样夹持上盘上，使试样承受压式冲击载荷，进而通过在试样表面贴动态应变片可测得冲击过程的应变响应，通过所述力传感器组件可测得相应冲击载荷条件。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及材料力学性能检验领域，具体涉及材料压式冲击性能测试装置。
技术介绍
结构或零部件服役，其服役载荷条件可能各式各样。当存在冲击载荷时，就需要通过测试材料的抗冲击能力来评价设计的合理性。当存在疲劳-冲击交互作用载荷时，需要测试材料抵抗疲劳-冲击交互作用的能力来评价设计的合理性。目前，国内外有2种材料冲击能力测试技术：一种是冲击韧度测试，如金属夏比冲击试验，如标准GB T229、GB 1943和ATSM D-256，采用简支梁式V形或U形缺口冲击弯曲试样，冲击载荷用摆锤产生，足够大使试样断裂，作用于缺口背面，根据摆出冲击前后的能量损失，获得使试样发生冲击断裂的能量，称为冲击韧度，用符合aKU或aKV来表征，标准单位有J/cm2或MJ/m2。另一种测试材料在高应变率下(102s-1～104s-1)的动态应力—应变曲线，如Hopkinson杆测试，采用高爆或子弹产生的冲击力通过加力头撞击试样，由于试验条件限制，该类试验装置的试样一般很小、很短，很难与常规疲劳性能测试的或圆棒试样、50×10的CT试样等兼容，难以进行材料疲劳-冲击载荷交互作用性能的测试。本专利技术提出一种与疲劳试样兼容，利用落槌产生冲击载荷及能量，测试压式冲击载荷作用下材料应力-应变行为的装置，既可单独测试材料的压式冲击应力-应变行为，又可与试样疲劳性能试验交叉，测试材料疲劳-压式冲击载荷交互作用下的性能。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是提供一种在支撑疲劳试样性能测试，利用落槌产生冲击力及冲击功，测试材料在压式冲击载荷下的应力-应变行为的装置。本专利技术解决上述技术问题所采用的技术方案是：材料压式冲击性能测试装置，所述测试装置由落槌1、冲击力承接头2、冲击力传递杆3、导向盘4、导向盘支撑5、试样夹持上盘6、试样及夹持组件7、力传感器组件8和试样夹持下盘9组成；所述落槌1设置在冲击力承接头2一端的上方；所述冲击力承接头2的另一端与冲击力传递杆3紧固连接形成冲击力传递组件；所述导向盘4与导向盘支撑5紧固连接形成冲击力传递的导向组件；所述试样夹持上盘6与试样夹持下盘9均连接在导向盘支撑5上，试样夹持上盘6位于导向盘4和试样夹持下盘9之间；所述冲击力传递杆3穿过导向盘4后与试样夹持上盘6一端连接；试样及夹持
组件7分别与试样夹持上盘6的另一端和力传感器组件8紧固连接，力传感器组件8与试样夹持下盘9紧固连接；所述冲击力传递组件用于通过冲击力传递杆3把落槌1作用到冲击力承接头2上的作用力传递到试样夹持上盘6上，使试样及夹持组件7承受压式冲击载荷，所述力传感器组件8用于测量试样及夹持组件7上的相应冲击载荷条件。本专利技术总的技术方案，上述方案中试样夹持上盘6-试样及夹持组件7-力传感器组件8-试样夹持下盘9紧固连接在一起，传力组件通过冲击力传递杆3把力作用到试样夹持上盘6上，使试样承受压式冲击载荷，进而通过在试样表面贴动态应变片可测得冲击过程的应变响应，通过所述力传感器组件8可测得相应冲击载荷条件。进一步的，所述落槌1与所述冲击力承接头2对应的面为平面，所述冲击力承接头2采用球冠式，以保证无论落槌是否偏置，所述冲击载荷都作用在球冠中央。进一步的，所述冲击力传递杆3至少有三根，上端通过螺纹与所述冲击力承接头2紧固连接，冲击力传递杆3的长度相同且大于所述导向盘4的高度，下端采用球冠设计，以保证冲击载荷可送达所述试样夹持上盘6且良好接触。进一步的，所述导向盘4具有数量与所述冲击力传递杆3数量相同并可供冲击力传递杆3穿过的孔或开口槽。进一步的，所述导向盘支撑5至少有三根，所述导向盘支撑5一端通过螺纹与所述导向盘4紧固连接；导向盘支撑5的长度相同。上述方案中导向盘支撑5可支撑于试样夹持下盘9或工作平台；如支撑于试样夹持下盘9，其长度应大于所述试样夹持上盘6-试样及夹持组件7-力传感器组件8的高度和，如支撑于工作平台，其长度应大于所述试样夹持上盘6-试样及夹持组件7-力传感器组件8-试样夹持下盘9的高度和；其下端采用球冠设计，以保证可与试样夹持下盘9或工作平台且良好接触。进一步的，所述试样夹持上盘6具有供所述导向盘支撑5穿过的孔或开口槽，试样夹持上盘6上具有与所述试样及夹持组件7紧固连接结构。上述方案的另一种实现方式是试样夹持上盘6外轮廓在导向盘支撑5的空间范围。进一步的，所述试样及夹持组件7的一端具有与试样夹持上盘6紧固的连接结构，试样及夹持组件7的另一端具有与所述力传感器组件8紧固连接结构。进一步的，所述力传感器组件8的一端具有与试样及夹持组件7另一端的紧固连接结构相匹配的紧固连接结构，力传感器组件8的另一端具有与试样夹持下盘9紧固连接结构。进一步的，所述试样夹持下盘9上具有与力传感器组件8另一端的紧固连接结构相匹配的紧固连接结构，试样夹持下盘9的边缘具有供所述导向盘支撑5穿过的孔或开口槽。上述方案的另一种实现方式是试样夹持下盘9外轮廓在导向盘支撑5的空间范围。本专利技术的有益效果：试样夹持组件可兼容各类材料疲劳试样，利用落槌产生冲击载荷及能量，既可完成材料压式冲击载荷作用下应力-应变行为的测试，还可与材料疲劳性能试验交叉，测试材料疲劳-压式冲击交互作用下的性能。附图说明图1是本专利技术材料疲劳性能试样兼容的压式冲击性能测试装置示意图；图2是本专利技术一种材料圆棒疲劳性能试样兼容的压式冲击性能测试装置。具体实施方式下面结合附图对本专利技术的具体实施方式作进一步的说明。如图2所示，一种疲劳圆棒试样兼容的材料压式冲击载荷性能测试装置，其落槌1为一个，有效冲击力范围为6t；其冲击力承接头2为一个，外径高度38mm、在下表面圆周每隔120°加工一个深度15mmM20×1.5螺纹孔；其圆柱形冲击力传递杆3有三个，直径为长125mm、上端40mm范围加工有M20×1.5螺纹，以便与所述冲击力承接头2的三个螺纹孔对接；其导向盘4有一个，外径厚度20mm，在的圆周每隔120°加工有深度15mm M16×1螺纹孔，在的圆周每隔120°加工有的通孔以被工作时所述圆柱形冲击力传递杆3穿过；其导向盘圆柱形支撑5有三个，直径为长300mm、上端部40mm范围加工有M16×1螺纹与所述导向盘4固接；其试样夹持上盘6为一个，外径厚度20mm，下表面中央加工有与圆棒试样组件7上部紧固的螺纹结构，周边每隔120°加工有深度60mm的开口槽以备所述三个导向盘圆柱形支撑5穿过；其试样夹持组件7为一套，上端与所述试样夹持上盘6下部中央螺纹紧固结构相配，下部与力传感器组件8上部紧固相配；其力传感器组件8为一套，动态载荷测试范围为6t，上部可与试样夹持组件7的下端紧固相配，下部可与后述圆棒试样夹持下盘9上表面中央螺纹结构紧固；其圆棒试样夹持下盘9有一个，外径厚度20mm，上表面中央加工有与与力传感器组件8下部紧固的螺纹结构，周边每隔120°加工有深度60mm的开口槽以备所述三个导向盘圆柱形支撑5穿过。工作时，所述冲击力传递杆3与冲击力承接头2紧固形成传力组件；所述导向盘4与导向盘圆柱形支撑5形成装置传力导向组件；所述圆棒试样夹持上盘6-圆棒试样夹持组件7-力传感器组件8-圆棒试样夹持下盘9连接在一起；所述传力组件通过力传递杆3把冲击力传递到圆棒
试样夹持上盘6上，使试样承受压式冲击载本文档来自技高网...
【技术保护点】
材料压式冲击性能测试装置，所述测试装置由落槌(1)、冲击力承接头(2)、冲击力传递杆(3)、导向盘(4)、导向盘支撑(5)、试样夹持上盘(6)、试样及夹持组件(7)、力传感器组件(8)和试样夹持下盘(9)组成；所述落槌(1)设置在冲击力承接头(2)一端的上方；所述冲击力承接头(2)的另一端与冲击力传递杆(3)紧固连接形成冲击力传递组件；所述导向盘(4)与导向盘支撑(5)紧固连接形成冲击力传递的导向组件；所述试样夹持上盘(6)与试样夹持下盘(9)均连接在导向盘支撑(5)上，试样夹持上盘(6)位于导向盘(4)和试样夹持下盘(9)之间；所述冲击力传递杆(3)穿过导向盘(4)后与试样夹持上盘(6)一端连接；试样及夹持组件(7)分别与试样夹持上盘(6)的另一端和力传感器组件(8)紧固连接，力传感器组件(8)与试样夹持下盘(9)紧固连接；所述冲击力传递组件用于通过冲击力传递杆(3)把落槌(1)作用到冲击力承接头(2)上的作用力传递到试样夹持上盘(6)上，使试样及夹持组件(7)承受压式冲击载荷，所述力传感器组件(8)用于测量试样及夹持组件(7)上的相应冲击载荷条件。
【技术特征摘要】
1.材料压式冲击性能测试装置，所述测试装置由落槌(1)、冲击力承接头(2)、冲击力传递杆(3)、导向盘(4)、导向盘支撑(5)、试样夹持上盘(6)、试样及夹持组件(7)、力传感器组件(8)和试样夹持下盘(9)组成；所述落槌(1)设置在冲击力承接头(2)一端的上方；所述冲击力承接头(2)的另一端与冲击力传递杆(3)紧固连接形成冲击力传递组件；所述导向盘(4)与导向盘支撑(5)紧固连接形成冲击力传递的导向组件；所述试样夹持上盘(6)与试样夹持下盘(9)均连接在导向盘支撑(5)上，试样夹持上盘(6)位于导向盘(4)和试样夹持下盘(9)之间；所述冲击力传递杆(3)穿过导向盘(4)后与试样夹持上盘(6)一端连接；试样及夹持组件(7)分别与试样夹持上盘(6)的另一端和力传感器组件(8)紧固连接，力传感器组件(8)与试样夹持下盘(9)紧固连接；所述冲击力传递组件用于通过冲击力传递杆(3)把落槌(1)作用到冲击力承接头(2)上的作用力传递到试样夹持上盘(6)上，使试样及夹持组件(7)承受压式冲击载荷，所述力传感器组件(8)用于测量试样及夹持组件(7)上的相应冲击载荷条件。2.如权利要求1所述的材料压式冲击性能测试装置，其特征在于，所述落槌(1)与所述冲击力承接头(2)对应的面为平面，所述冲击力承接头(2)采用球冠式，以保证无论落槌是否偏置，所述冲击载荷都作用在球冠中央。3.如权利要求2所述的材料压式冲击性能测试装置，其特征在于，所述冲击力传递杆(3)至少有三根，上端通过螺纹与所述冲击力承接头(2)紧固连接，冲击力传...
【专利技术属性】
技术研发人员：赵永翔，陈旭，方修洋，石晓辉，
申请(专利权)人：西南交通大学，
类型：发明
国别省市：四川;51
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