一种用于超材料吸能减震性能测试的试验装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种用于超材料吸能减震性能测试的试验装置，包括：底座和顶框，底座和顶框之间设有若干立柱；在底座的上表面设有分隔柱；在位于分隔柱右侧的底座的上表面设有螺孔区域，用于固定超材料性能测试台；在顶框下表面设有第一定滑轮和第二定滑轮；拉索，设于定滑轮的轮槽内，拉索的一端与配重块连接，另一端与拉环连接；高速相机，摄像头正对螺孔区域；标尺，朝向高速相机的摄像头；所述第一定滑轮的滑轮轴上设有编码器，第一定滑轮转动时启动高速相机工作。本发明专利技术，试验装置结构设计科学，操作方便，专门针对超材料进行系统性能测试，满足超材料力学性能测试的需要，为超材料的实际性能测试提供了便利。际性能测试提供了便利。际性能测试提供了便利。

【技术实现步骤摘要】
一种用于超材料吸能减震性能测试的试验装置


[0001]本专利技术涉及超材料性能测试领域，具体说是一种用于超材料性能测试的试验装置，尤指一种用于超材料吸能减震性能测试的试验装置。

技术介绍

[0002]超材料(Metamaterials)是一种人工设计的材料/结构。超材料与天然材料的区别之处在于：通过对材料的微观结构从关键物理尺寸上进行拓扑构型设计及空间有序分布，得到具有特殊多尺度(宏观与微观)力学设计的材料结构，这种人造材料可表现出天然材料所不具备的超常物理性质—超物性。例如：负泊松比、负磁导率、多稳态相变等等。
[0003]人工设计的多孔超材料不仅可用于结构承载，且具备功能材料的特殊性能，通过超材料/结构一体化优化设计可实现负刚度、负折射率、负泊松比、负热膨胀等。
[0004]基于力学超材料自身具备的拉涨压缩特性，其在汽车相关功能件上也具备非常优异的应用前景。
[0005]机械超材料是一类具有传统材料所不具备的特殊机械性能的材料，由于机械超材料的新奇性能与尺度无关，从而在宏观上能够验证具备特殊机械性能的结构形式，在微观本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于超材料吸能减震性能测试的试验装置，其特征在于，包括：底座(1)，在其上方设有顶框(3)，底座(1)和顶框(3)之间设有若干立柱(2)；在底座(1)的上表面，设有分隔柱(8)；在位于分隔柱(8)右侧的底座(1)的上表面设有螺孔区域，螺孔区域用于可拆装的固定超材料性能测试台；在顶框(3)下表面设有第一定滑轮(9)和第二定滑轮(10)，第一定滑轮(9)位于分隔柱(8)右侧，第二定滑轮(10)位于分隔柱(8)左侧；拉索(5)，设于第一定滑轮(9)或第二定滑轮(10)的轮槽内，拉索(5)的一端与配重块(4)连接，另一端与拉环(12)连接；高速相机(6)，设置在底座(1)的上表面左侧，高速相机(6)的摄像头正对螺孔区域；标尺(7)，设置在底座(1)的上表面右侧，标尺(7)朝向高速相机(6)的摄像头；所述第一定滑轮(9)的滑轮轴(11)上设有编码器，编码器与高速相机(6)电连接，当第一定滑轮(9)转动时启动高速相机(6)工作，当第一定滑轮(9)停转时停止高速相机(6)工作。2.如权利要求1所述的一种用于超材料吸能减震性能测试的试验装置，其特征在于，第一定滑轮(9)和第二定滑轮(10)均通过连接机构与顶框(3)连接，所述连接机构包括：安装杆(27)，其两端分别与顶框(3)固定连接；安装支架(28)，设于安装杆(27)中部；安装支架(28)的下端设有滑轮轴(11)，所述滑轮轴(11)用于与第一定滑轮(9)或第二定滑轮(10)转动连接。3.如权利要求1所述的一种用于超材料吸能减震性能测试的试验装置，其特征在于，所述超材料性能测试台为蜂窝状宏观单元超材料性能测试台或阵列结构宏观单元超材料性能测试台。4.如权利要求1所述的一种用于超材料吸能减震性能测试的试验装置，其特征在于，拉索(5)绕装于第一定滑轮(9)上，配重块(4)位于超材料性能测试台正上方，拉环(12)位于第二定滑轮(10)下方，通过人工牵拉拉环(12)控制配重块(4)高度；或者，拉索(5)绕装于第一定滑轮(9)和第二定滑轮(10)上，配重块(4)位于第二定滑轮(10)下方，拉环(12)位于第一定滑轮(9)下方，且拉环(12)通过连接件与超材料性能测试台连接。5.如权利要求4所述的一种用于超材料吸能减震性能测试的试验装置，其特征在于，所述连接件包括：连接绳(20)，在其两端及中部各设有一个挂钩(21)。6.如权利要求3所述的一种用于超材料吸能减震性能测试的试验装置，其特征在于，所述蜂窝状宏观单元超材料性能测试台包括：电阻式薄膜压力传感器(13)，其上设有蜂窝状宏观单元(15)；所述蜂窝状宏观单元(15)包括第一下底板(14)和顶板(16)，第一下底板(14)置于电阻式薄膜压力传感器(13)上，顶板(16)前后两侧居中设有吊环(17)；第一下底板(14)上设有若干第一定位螺孔，与底座(1)上的螺孔区域适配；圆形的配重插片(18)，其上设有安装槽(19)，所述安装槽(19)一端位于配重插片(18)
的圆心，另一端开口于配重插片(18)的边缘，安装槽(19)用于容纳拉索(5)以使配重插片(18)置于配重块(4)的顶面。7.如权利要求6所述的一种用于超材料吸能减震性能测试的试验装置，其特征在于，第一下底板(14)、蜂窝状宏观单元(15)和顶板(16)为一体成型，由3D打印机利用弹性材料打印而成，蜂窝状宏观单元(15)包括多个六边形环结构，各个六边形环在前后方向和左右方向上分别成蜂窝排布，排布时各个六边形环的两条竖边竖直设置。8.如权利要求3所述的一种用于超材料吸能减震性能测试的试验装置，其特征在于，所述阵列结构宏观单元超材料性能测试台包括：电阻式薄膜压力传感器(13)，第二下底板(...

【专利技术属性】
技术研发人员：张庆，莫昀璐，
申请(专利权)人：中国农业大学，
类型：发明
国别省市：