[实用新型]一种综合水平及竖向冲击试验装置

说明书

技术领域

本实用新型属于冲击试验技术领域，具体地说，涉及一种综合水平及竖向冲击试验装置。

背景技术

近年来，随着国内国民经济的高速增长，内河航运事业发展迅速，内河航运交通变得十分繁忙，以致水上桥梁被撞事件频频发生，其中最典型的事故是2007年广东九江大桥被撞事故，事故中直接损失2千多万。

冲击强度或称冲击韧性是材料重要的力学性能之一，用来衡量材料的抗冲击能力及韧性程度。

在土木工程领域中，材料及结构在冲击载荷下的力学响应与静载荷下的力学响应有着显著不同的特征，在工程等实际问题中，冲击会带来严重的破坏性。冲击所涉及的问题十分广泛(如：冲击载荷下的力学响应特征是建立动力本构关系、力学分析与合理进行工程设计的基础，也是各种模拟仿真技术中材料模型及材料属性数据依据)，因此，材料及结构在冲击载荷下的物理力学行为试验已经成为土木工程不可缺少的技术手段，并越来越受到高度重视与亟待进一步发展的基本试验。

目前冲击试验的种类有如下几种基本类型：

1、空气炮法，即利用气压的压差原理实现放炮。该方法由于需要的气压源气压相当高，通常民用试验室难以实现。

2、飞轮或旋转盘的冲击法。针对土木工程领域的冲击力试验，该方法所能提供的速度及加速度也远远不足。

3、化学炸药爆炸法。该方法能提供的冲击力较大，但由于具有安全隐患，通常难以获得批准。

4、气枪式法(包括：气动式(pneumatic))。该方法与化学炸药爆炸法相似，当气枪冲击力够大时，该方法存在较大的安全隐患；但当气枪的使用在安全范围内时，其速度及加速度较小，使得冲击力往往达不到要求。

5、电磁发射器(包括轨道炮、线圈炮----线圈型电磁发射器、重接炮)。目前，该方法的使用要么的在对场地规模有一定要求的军事系统中实现，要么针对是一些冲击体为较小质量、冲击能量及速度较低的情况实现。

实用新型内容

本实用新型克服了现有技术中的缺点，提供一种综合水平及竖向冲击试验装置，为桥梁、建筑、防护等工程结构冲击设计、评估、检测乃至耐冲击材料研发，提供了公共试验平台。

为了解决上述技术问题，本实用新型是通过以下技术方案实现的：

一种综合水平及竖向冲击试验装置，包括竖向落锤装置、可实现落锤做自由落体运动的竖向导轨、水平碰撞车、水平引向轨道和用于固定测试件的夹具，所述竖向落锤装置的顶部设有双槽滑轮，所述双槽滑轮上分设有提升绳索和牵引绳索，所述提升绳索和牵引绳索均连接落锤，所述落锤在所述提升绳索和牵引绳索牵引下竖直移动，所述牵引绳索的另一端牵引所述水平碰撞车在所述水平引向轨道上运动，所述水平引向轨道远离所述竖向落锤装置的一端设置所述夹具，所述水平引向轨道靠近夹具的一端设置反向座，连接所述双槽滑轮的牵引绳索绕过所述反向座连接所述水平碰撞车，所述牵引绳索和所述水平碰撞车之间设有分离装置。

进一步，所述提升绳索通过夹持装置连接落锤。

进一步，所述牵引绳索通过快速连接头连接落锤。

进一步，对应所述测试件冲击点设有高速摄影机。

进一步，所述夹具设有高度可调的承台底座，所述夹具包括横梁，所述横梁对应所述承台底座设有用于固定所述测试件上端的液压加载装置。

进一步，所述横梁和液压加载装置之间设置一维运动限位装置。

进一步，所述一维运动限位装置包括一固定于所述横梁的固定块，所述固定块内设有若干横向滚柱，所述液压加载装置的上端设有固定件，所述固定件固定于所述固定块和横向滚柱之间。

进一步，所述夹具对应所述测试件设有位移计。

进一步，测试件通过螺栓固定于所述夹具的承台底座。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

本实用新型所述一种综合水平及竖向冲击试验装置，落锤可以单独将其提升至指定高度，由其自身重力作用完成近自由落体竖向加速，然后由落锤本身作为撞击体，实现对试验试样的竖向冲击试验，也可以通过牵引绳索将落锤与放置在水平引向轨道上的水平碰撞车相连，提升绳索将落锤提升至某一高度后将其释放，由于落锤的重力作用，通过牵引绳索实现对落锤及水平碰撞车的共同加速，水平车在撞击试样前，装置将牵引绳索与水平碰撞车分离，然后单独由水平碰撞车实现对试验试样的自由水平冲击加载。

还可以将落锤提升至某一高度后将其释放，同时实现水平冲击试验和竖直冲击试验，实现一次提升，水平冲击试验和竖直冲击试验都可以得到准确的数据，提高了工作效率，节约了成本。