【技术实现步骤摘要】
一种基于SHPB试验系统的试件动态侧向应变测量装置及方法
本专利技术涉及采用SHPB试验系统进行煤岩等脆性材料动态力学特性测试的
,具体涉及一种基于SHPB试验系统的试件动态侧向应变测量装置及方法。
技术介绍
大多数材料在强度等力学性质方面都表现出某种程度的加载率或应变率敏感性。高幅值短时间的脉冲动载引起的材料力学性质的应变率效应,对于抗动载的结构设计与分析是非常重要的。分离式霍普金森压杆(SHPB)试验装置是目前测试各种工程材料在100/s到10000/s应变率范围内动态应力-应变响应关系的主要试验手段,具有结构简单、操作方便、测量方法精巧、加载波形易于控制等优点。采用该装置进行煤岩等脆性材料的动态力学特性测试时,材料的轴向应变和轴向应力可以通过对波导杆上的动态应变时程曲线进行换算获得。但对于试件动态侧向应变的测量,目前尚缺乏准确有效的手段。大量霍普金森压杆实验中采用在试件侧面粘贴应变片来获得试件动态侧向应变。该方法具有一定的局限性,其一,对于煤岩等脆性材料,由于其表面相对粗糙,应变片不易粘贴,动载作用过程中很容易造成应变片脱落,影响实验数据的完整性;其二,动载冲击下试件侧向应变往往是不均匀的,采用粘贴应变片的方式只能测出试件侧面某一点的侧向应变,以此来代表试件整体的侧向应变是不准确的。
技术实现思路
基于上述技术问题,本专利技术提出一种基于SHPB试验系统的试件动态侧向应变测量装置及方法。本专利技术所采用的技术解决方案是:一种基于SHPB试验系统的试件动态侧向应变测量装置 ...
【技术保护点】
1.一种基于SHPB试验系统的试件动态侧向应变测量装置,其特征在于:包括油压系统、数据采集系统和固定系统;/n所述油压系统包括缸体、盖板、密封垫圈和橡胶囊套,缸体为一空心圆筒,缸体的两端通过盖板封堵,在盖板的中心设置有供入射杆或透射杆穿过的圆孔;橡胶囊套布置在缸体的内侧,橡胶囊套的整体为空心柱形,内部轴向用于放置试件,且橡胶囊套的侧壁为中空结构,用于充注液压油;所述密封垫圈设置在盖板内壁和橡胶囊套的端面之间;/n在缸体的上部设置有油压传感器连接口和排气口,所述排气口与缸体和橡胶囊套之间的空隙连通;在缸体的下部设置有进油口和出油口,进油口和出油口与传输液压油的液压管路连接,在液压管路上设置有液压油泵,进油口和出油口还与橡胶囊套的侧壁中空空间连通;/n所述数据采集系统包括油压传感器、信号传输线、动态液压采集仪和计算机,油压传感器设置在油压传感器连接口处,油压传感器的下端位于橡胶囊套的侧壁中空空间中,油压传感器通过信号传输线与动态液压采集仪连接,动态液压采集仪与计算机连接;/n所述固定系统包括底座和活柱,底座固定在SHPB试验台上,活柱的底端与底座焊接在一起,活柱的顶端与缸体焊接在一起,在活 ...
【技术特征摘要】
1.一种基于SHPB试验系统的试件动态侧向应变测量装置,其特征在于:包括油压系统、数据采集系统和固定系统;
所述油压系统包括缸体、盖板、密封垫圈和橡胶囊套,缸体为一空心圆筒,缸体的两端通过盖板封堵,在盖板的中心设置有供入射杆或透射杆穿过的圆孔;橡胶囊套布置在缸体的内侧,橡胶囊套的整体为空心柱形,内部轴向用于放置试件,且橡胶囊套的侧壁为中空结构,用于充注液压油;所述密封垫圈设置在盖板内壁和橡胶囊套的端面之间;
在缸体的上部设置有油压传感器连接口和排气口,所述排气口与缸体和橡胶囊套之间的空隙连通;在缸体的下部设置有进油口和出油口,进油口和出油口与传输液压油的液压管路连接,在液压管路上设置有液压油泵,进油口和出油口还与橡胶囊套的侧壁中空空间连通;
所述数据采集系统包括油压传感器、信号传输线、动态液压采集仪和计算机,油压传感器设置在油压传感器连接口处,油压传感器的下端位于橡胶囊套的侧壁中空空间中,油压传感器通过信号传输线与动态液压采集仪连接,动态液压采集仪与计算机连接;
所述固定系统包括底座和活柱,底座固定在SHPB试验台上,活柱的底端与底座焊接在一起,活柱的顶端与缸体焊接在一起,在活柱上配置有用于调节活柱升降的调节螺栓。
2.根据权利要求1所述的一种基于SHPB试验系统的试件动态侧向应变测量装置,其特征在于:所述盖板和缸体之间通过螺纹连接,所述盖板的外表面设置成磨砂面。
3.根据权利要求1所述的一种基于SHPB试验系统的试件动态侧向应变测量装置,其特征在于:所述进油口和出油口分别与液压管路之间通过锥形螺纹连接方式连接。
4.一种基于SHPB试验系统的试件动态侧向应变测量方法,采用如权利要求1-3中任一权利要求所述的测量装置,其特征在于包括以下步骤:
(1)将测量装置放置在SHPB试验台的夹持试件位置处,拧下两个盖板分别套在入射杆和透射杆上;通过调节螺栓调整活柱高度,使缸体与入射杆和透射杆处于同一高度;
(2)所选取的试件为圆柱形,直径与入射杆和透射杆...
【专利技术属性】
技术研发人员:宁建国,邱鹏奇,沈圳,李壮,杨书浩,李学慧,王俊,胡善超,
申请(专利权)人:山东科技大学,
类型:发明
国别省市:山东;37
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