一种SHPB测试用高温加热系统技术方案

技术编号:28618383 阅读:26 留言:0更新日期:2021-05-28 16:13
本发明专利技术涉及一种SHPB测试用高温加热系统,属于材料动态力学试验技术领域。包括上箱体、下箱体、试样夹具、空心发热体、导轨、隔热挡板、金属杆、弹簧、衔铁、电磁铁和控制单元;下箱体两侧对称位置开有导向孔且内部设有空心发热体,导轨从空心发热体中穿过并通过导轨支架固定在下箱体上;试样夹具可在导轨上滑动;上箱体上穿设有金属杆,金属杆一端设有隔热挡板,另一端设有衔铁,衔铁与上箱体之间的金属杆上套设有弹簧,上箱体顶部设有电磁铁;上箱体及下箱体空余空间填充保温材料,控制单元用于控制电磁铁和空心发热体的通断电。所述系统配合分离式霍普金森杆使用,可实现测试样品的封闭加热和原位加载,测试精度较高。

【技术实现步骤摘要】
一种SHPB测试用高温加热系统
本专利技术涉及一种分离式霍普金森压杆(SHPB)测试用高温加热系统,属于材料动态力学试验

技术介绍
分离式霍普金森压杆是目前材料动态力学性能测试的主要装置之一,可实现材料在中高应变率条件下(102~104s-1)力学性能参数的获取。随着科技的进步,工程材料往往需要在高温状态、高应变速率等极端环境服役,因此材料在高温条件下的动态力学性能成为众多科技工作者关注的对象。目前高温动态试验主要有3种方式:第一种方式是将测试试样在加热炉中加热,待到达预定温度后将测试试样快速转移至波导杆处进行加载;如中国专利申请201710043014.5公开的一种用于SHPB动态冲击实验的高温加热装置,此方法较为粗糙,样品转移过程中的温度损失无法控制,实际测试温度偏差较大,试验精确度不高;第二种方式是将波导杆与测试试样一同加热,完成加载;如中国专利申请201911247826.7公开了一种高温下岩石动态力学性能测试方法及配套使用的加热炉,将测试试样与杆一同加热后开展试验,此方法实现难度低,但会在波导杆中形成温度梯度,改变波本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种SHPB测试用高温加热系统,其特征在于:包括上箱体(1)、下箱体(2)、试样夹具(3)、空心发热体(4)、导轨(5)、隔热挡板(7)、金属杆(8)、弹簧(9)、衔铁(10)、电磁铁(11)和控制单元;/n下箱体(2)内水平设置有导轨(5),导轨(5)通过两对称设置的导轨支架(6)固定在下箱体(2)上,导轨(5)上套设有空心发热体(4),空心发热体(4)内预埋有热电偶;导轨支架(6)和下箱体(2)上均设有导向孔(12);/n试样夹具(3)为中空结构,测试试样(14)固定在试样夹具(3)内,试样夹具(3)沿导轨(5)滑动并可进入空心发热体(4)内;/n上箱体(1)上沿竖直方向穿设有金属杆(...

【技术特征摘要】
1.一种SHPB测试用高温加热系统,其特征在于:包括上箱体(1)、下箱体(2)、试样夹具(3)、空心发热体(4)、导轨(5)、隔热挡板(7)、金属杆(8)、弹簧(9)、衔铁(10)、电磁铁(11)和控制单元;
下箱体(2)内水平设置有导轨(5),导轨(5)通过两对称设置的导轨支架(6)固定在下箱体(2)上,导轨(5)上套设有空心发热体(4),空心发热体(4)内预埋有热电偶;导轨支架(6)和下箱体(2)上均设有导向孔(12);
试样夹具(3)为中空结构,测试试样(14)固定在试样夹具(3)内,试样夹具(3)沿导轨(5)滑动并可进入空心发热体(4)内;
上箱体(1)上沿竖直方向穿设有金属杆(8),金属杆(8)位于上箱体(1)内的一端设有隔热挡板(7),金属杆(8)位于上箱体(1)外的一端设有衔铁(10),且衔铁(10)与上箱体(1)之间的金属杆(8)上套设有弹簧(9),上箱体(1)顶部且位于衔铁(10)下方设有电磁铁(11);电磁铁(11)通电,按压衔铁(10)与电磁铁吸合,金属杆(8)带动隔热挡板(7)向下移动,隔热挡板(7)与导轨(5)配合实现对空心发热体(4)两端的封闭;电磁铁(11)断电,衔铁(10)在弹簧(9)的作用下沿上箱体(1)向上移动并由金属杆(8)带动隔热挡板(7)向上移动;
SHPB中的入射杆和透射杆分别穿过导向孔(12)、试样夹具(3)与测试试样(14)的两端接触且入射杆、透射杆、导向孔(12)和测试试样(14)同轴设置;入射杆和透射杆穿入时与导向孔(12)均无接触;
上箱体(1)和下箱体(2)扣合内部形成密闭空间,且上箱体(1)和下箱体(2)内的剩余空间填充有保温材料,空心发热体(4)支撑在下箱体(2)内的保温材料上,空心发热体(4)与试样夹具(3)、导轨(5)均不接触;
控制单元用于控制电磁铁(11)和空心发热体(4)的通断电;
所述试样夹具(3)、空心发热体(4)、导轨(5)和隔热挡板(7)均为耐试验温度的材质。


2.如权利要求1所述的一种S...

【专利技术属性】
技术研发人员:王扬卫安瑞程焕武陈娜李琳琳闫昭朴
申请(专利权)人:北京理工大学
类型:发明
国别省市:北京;11

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