【技术实现步骤摘要】
本技术属于土木工程、材料工程爆炸与爆破，具体涉及一种磁悬浮式霍普金森压杆。
技术介绍
1、目前分离式霍普金森压杆多采用传统金属装置来达到稳定的效果，虽然实验结果精确，但存在着预实验难以操作的问题。现有的霍普金森压杆在预实验时一般无法对杆件进行绝对调平，导致杆与杆之间产生一定的角度，从而应力波无法沿一维方向传播，导致实验结果不准确。另外在实验过程中杆件因框架约束力不够，而容易发生水平或者垂直位移，也会导致实验结果不准确，同时框架对杆件的约束力也会对实验产生一定的影响，并且杆件也会产生一定的磨损，增加了装置的维护工作。这些因素不仅影响实验结果，也会大大增加预实验的时间。
技术实现思路
1、针对现有技术中的问题或缺陷，本技术要解决的是目前传统的分离式霍普金森压杆一般无法对杆件进行绝对调平，导致杆与杆之间产生一定的角度，从而应力波无法沿一维方向传播，同时由于杆件因框架约束力不够，而容易发生水平或者垂直位移，导致实验结果不准确的问题。
2、为了实现上述目的，本技术涉及一种磁悬浮式霍普金森压杆，包括磁悬浮轨道组件、可在磁悬浮轨道组件的磁浮作用力下悬浮的磁感应导体式杆件、用于支撑非磁感应状态下的磁感应导体式杆件的移动支撑托架以及底座；
3、所述磁悬浮轨道组件包括多段连续布置在底座上的u型轨道段，每段u型轨道段包括磁悬浮底板装置及磁悬浮侧板装置；所述磁悬浮底板装置包括布置在底座上的轨道底板及埋设在轨道底板内的通电导线，通电导线呈横向布置的直线状；磁悬浮侧板装置设置于磁悬浮底
4、进一步的，磁感应导体式杆件包括材料、直径都相同的入射杆、透射杆及吸收杆。
5、进一步的，所述入射杆、透射杆、吸收杆均包括圆柱形磁感应导体及包裹在圆柱形磁感应导体外部的金属外壳。
6、进一步的，移动支撑托架包括半圆形凹槽、车轮及刹车，半圆形凹槽用于托住杆件防止其掉落，车轮便于托架移动，刹车防止托架产生计划外移动。
7、进一步的，入射杆与透射杆应有至少两个托架，吸收杆应至少有一个托架。
8、进一步的，所述通电导线位于底板表面下2到5厘米处。
9、进一步的，所述通电导线的数量不少于5根。
10、作为本技术的另一方面，还涉及一种磁悬浮式霍普金森压杆的实验方法：包括如下步骤：向电磁线圈供给电流，使电磁线圈产生磁场，将需要使用的磁感应导体式杆件放置磁悬浮轨道组件上，此时磁场会使磁感应导体式杆件发生磁悬浮，再放置实验试样于入射杆和透射杆之间；正式开始实验前通过控制装置将实验参数传递给磁感应导体式杆件，随后开始正式霍普金森压杆实验；整个过程中，由于磁悬浮轨道组件的电磁作用力，磁感应导体式杆件始终处于设置的高度，使应力波在磁感应导体式杆件中的传递始终是一维的，保证了实验的准确性；
11、当实验完成后，为防止磁感应导体式杆件掉落损坏，应先将移动支撑托架到磁感应导体式杆件下方，并扳动刹车，使托架固定；然后关闭电源，结束实验；
12、如需做下一个实验，只需将杆件水平推回轨道端部，即可开始下次实验。
13、作为本技术的另一方面，还涉及一种磁悬浮式霍普金森压杆的设计方法：设计磁悬浮轨道组件以及可在磁悬浮轨道组件的磁浮作用力下悬浮的磁感应导体式杆件，磁感应导体式杆件放置在u型磁悬浮轨道组件内，在磁悬浮轨道组件的底面横向布置的直线状通电导线并在其侧面埋设沙漏状的电磁线圈；侧面埋设的电磁线圈呈沙漏状，通电时产生两半段方向相反的弧形磁场，给予磁感应导体式杆件向上的力，防止磁感应导体式杆件与轨道直接接触以保持悬浮状态，磁感应导体式杆件欲发生垂直位移时，由于切割磁场使杆件受到垂直相反的力的约束，防止杆件产生竖向位移；当磁感应导体式杆件欲发生侧向位移，会对磁感应导体式杆件下方底面横向布置的直线状通电导线产生的磁场线进行切割，对磁感应导体式杆件产生相反的力，使磁感应导体式杆件不发生侧向位移。
14、相对于现有技术，本技术具有以下效果：
15、(1)本技术的磁悬浮式霍普金森压杆，整个过程由于磁悬浮轨道的稳定性，不需要调平杆件高度，水平调整的位置也有固定的参照物，可以减少预实验所消耗的时间与精力。
16、(2)本技术的磁悬浮式霍普金森压杆，通过在霍普金森压杆上应用磁悬浮技术，从而减小了杆件的摩擦力，改善了杆件的磨损现象象，减小了因杆件不平而造成应力波无法一维传播，同时也减少了因无法调平造成的应力波的反射，加强了装置的安全性，减少了预实验的工作量，实验结果更精确。
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1.一种磁悬浮式霍普金森压杆，其特征在于，包括磁悬浮轨道组件（1）、可在磁悬浮轨道组件的磁浮作用力下悬浮的磁感应导体式杆件（2）、用于支撑非磁感应状态下的磁感应导体式杆件的移动支撑托架（3）以及底座（4）；
2.根据权利要求1所述的磁悬浮式霍普金森压杆，其特征在于，磁感应导体式杆件（2）包括材料、直径都相同的入射杆（21）、透射杆（22）及吸收杆（23）。
3.根据权利要求2所述的磁悬浮式霍普金森压杆，其特征在于，所述入射杆（21）、透射杆（22）、吸收杆（23）均包括圆柱形磁感应导体（6）及包裹在圆柱形磁感应导体外部的金属外壳（5）。
4.根据权利要求1所述的磁悬浮式霍普金森压杆，其特征在于，移动支撑托架（3）包括用于托住杆件防止其掉落的半圆形凹槽（31）、车轮（32）及刹车（33），半圆形凹槽（31）。
5.根据权利要求4所述的磁悬浮式霍普金森压杆，其特征在于，入射杆与透射杆应有至少两个托架，吸收杆应至少有一个托架。
6.根据权利要求1所述的磁悬浮式霍普金森压杆，其特征在于，所述通电导线（112）位于底板（111）表
7.根据权利要求1所述的磁悬浮式霍普金森压杆，其特征在于，所述通电导线（112）的数量不少于5根。
...【技术特征摘要】
1.一种磁悬浮式霍普金森压杆，其特征在于，包括磁悬浮轨道组件（1）、可在磁悬浮轨道组件的磁浮作用力下悬浮的磁感应导体式杆件（2）、用于支撑非磁感应状态下的磁感应导体式杆件的移动支撑托架（3）以及底座（4）；
2.根据权利要求1所述的磁悬浮式霍普金森压杆，其特征在于，磁感应导体式杆件（2）包括材料、直径都相同的入射杆（21）、透射杆（22）及吸收杆（23）。
3.根据权利要求2所述的磁悬浮式霍普金森压杆，其特征在于，所述入射杆（21）、透射杆（22）、吸收杆（23）均包括圆柱形磁感应导体（6）及包裹在圆柱形磁感应导体外部的金属外壳（5...
【专利技术属性】
技术研发人员：杜金飞，杜宇翔，贾永胜，孙金山，姚颖康，谢全民，范焜晖，
申请(专利权)人：江汉大学，
类型：新型
国别省市：
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