一种材料中等应变速率拉伸冲击试验台制造技术

本发明专利技术公开了一种材料中等应变速率拉伸冲击试验台，包括底座，三维应变变形系统，冲击台板固接在底座导柱上，底座和冲击台板中间安装拉伸装置，冲击台板上固接立架、导轨和限位缓冲装置，导轨和立架顶端装有顶板，吊钩抓取机构和冲击重锤沿导轨滑动，提升卷扬机通过钢丝绳带动吊钩抓取机构升降；所述的冲击重锤侧面支架绕有弹性绳；所述的拉伸装置安有拉伸试件和柱式拉力传感器。本发明专利技术能够精确测量金属及复合材料的中等应变速率拉伸应力应变数值，适用范围广，可多次进行重复试验。可多次进行重复试验。可多次进行重复试验。

【技术实现步骤摘要】
一种材料中等应变速率拉伸冲击试验台


[0001]本专利技术属于材料应力
‑
应变测试
，涉及一种材料中等应变速率拉伸冲击试验台。

技术介绍

[0002]应变速率对金属及复合材料的抗拉强度和塑性变形性能有着显著影响，开发合适的试验方法和设备研究不同应变速率加载下材料的特性变化已经得到广泛关注。工程材料往往受到中等速率的冲击载荷，对中等应变率拉伸试验下材料应力应变曲线进行分析，建立失效模型，准确预测材料成形极限，对于生产实践有着重要意义，例如车辆异物撞击、金属成型和锻造轧制工艺等。
[0003]现有的伺服液压高速拉伸试验机，可实现高达500/s应变率的拉伸试验，然而，复杂的控制系统和驱动系统导致其成本高昂。此外，开环控制和响应延迟使得拉伸过程中应变速率无法保持恒定，应力应变曲线存在波动；适用于高等应变率拉伸变形的霍普金森杆试验装置，中等应变率意味着较长的加载时间，至少需要将撞击杆加长到2.5m，这对发射装置的功率提出了挑战，整体试验装置尺寸的加大和繁琐的信号处理工作也导致试验难度增加。
专利
技术实现思路

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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种材料中等应变速率拉伸冲击试验台，其特征在于，包括：底座(1)，所述底座(1)上安装拉伸装置(14)；冲击台板(4)，所述冲击台板(4)设置于拉伸装置(14)的上方，冲击台板(4)上安装有限位缓冲装置(12)，中心开设有冲击孔；所述冲击台板(4)的上方设置上顶板(3
‑
2)，冲击台板(4)通过两立架(6)与上顶板(3
‑
2)相连，冲击台板(4)与上顶板(3
‑
2)之间还设置有导轨(7)；所述立架(6)的内侧设置有用于检测提升重锤(10)底部锥形冲击器(10
‑
3)的光电传感器(11)；限位缓冲装置(12)，所述限位缓冲装置(12)，中心开设有中心孔，所述中心孔与冲击台板(4)的冲击孔的心位于同一轴线上；拉伸装置(14)，所述拉伸装置(14)包括柱式拉力传感器(14
‑
3)，柱式拉力传感器(14
‑
3)的底部通过夹具安装拉伸试件(14
‑
9)；吊钩抓取机构(9)，所述吊钩抓取机构(9)安装于导轨(7)上，并通过提升卷扬机(3)驱动沿导轨(7)运动；提升重锤(10)，所述提升重锤(10)连接在吊钩抓取机构(9)的底部，并安装于导轨(7)上，在吊钩抓取机构(9)的带动下沿导轨(7)运动，使锥形冲击器(10
‑
3)向下冲击撞击撞击框架(14
‑
7)；三维应变变形系统(15)，所述三维应变变形系统(15)包括三维可调支架(15
‑
2)，以及安装在三维可调支架(15
‑
2)上的工业高速相机(15
‑
1)；光电传感器(11)检测到冲击重锤(10)后触发工业高速相机(15
‑
1)，工业高速相机(15
‑
1)观测拉伸试件(14
‑
9)中间标定区域，完成应变场测量。2.根据权利要求1所述的材料中等应变速率拉伸冲击试验台，其特征在于，所述底座(1)通过四根支柱(2)与冲击台板(4)相连。3.根据权利要求1所述的材料中等应变速率拉伸冲击试验台，其特征在于，所述吊钩抓取机构(9)包括安装板(9
‑
6)，所述安装板(9
‑
6)的顶面安装有驱动气缸(9
‑
1)和第一吊环(9
‑
5)，所述驱动气缸(9
‑
1)的活塞杆向下穿过安装板(9
‑
6)，末端通过关节轴承(9
‑
2)与双耳环滑块(9
‑
3)相连，双耳环滑块(9
‑
3)上安装吊钩(9
‑
4)，通过吊钩(9
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4)连接提升重锤(10)；第一吊环(9
‑
5)上连接钢丝绳(3
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1)，所述钢丝绳(3
‑
1)绕过定滑轮组(3
‑
2)与提升卷扬机(3)相连，所述定滑轮组(3
‑
2)安装在上顶板(8)上。4.根据权利要求3所述的材料中等应变速率拉伸冲击试验台，其特征在于，所述提升重锤(10)包括提升横梁(10
‑
1)，所述提升横梁(10
‑
1)与吊钩(9
‑
4)相连，底部连接重锤支架(10
‑
4)，所述重锤支架(10
‑
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【专利技术属性】
技术研发人员：娄燕山，杨宁，王粤，陈哲，尚宏春，
申请(专利权)人：西安交通大学，
类型：发明
国别省市：