[发明专利]适合多尺寸试样的霍普金森杆支承装置

说明书

一种适合多尺寸试样的霍普金森杆支承装置，包括可移动导轨支架和至少两个径向可拆换支承组件，所述径向可拆换支承组件包括移动式底部支座和侧边支承件，所述移动式底部支座的上部为支撑部件，下部为移动部件，所述支撑部件呈凹槽形，侧边支承件分为左支承件和右支承件，所述左支承件和右支承件镜像对称设置，所述左支承件和右支承件可拆换地固定在所述支撑部件的凹槽内，所述左支承件和右支承件的弧面形成供霍普金森杆放置的工位；所述移动部件可移动地套装在所述可移动导轨支架上。本发明提供一种使用方便、操作简单、测量范围大、稳定性高且实用性强的适合多尺寸试样的霍普金森杆支承装置。

技术领域

本发明涉及一种适合多尺寸试样的霍普金森杆支承装置。

背景技术

霍普金森杆是一种可用于测量材料在冲击荷载下的应力应变关系的装置，被公认为是最常用最有效的研究脉冲动载作用下材料力学性质的实验设备。从1949年Kolsky成功发明分离式霍普金森压杆(SHPB)以来，该实验装置已有很大的改良。通过查阅资料，发现当今霍普金森杆试验采用的试件多为圆柱体，且实验表明，对于小于75mm的大尺寸霍普金森杆装置，当混凝土材料试件长度小于25mm时,摩擦效应对测试结果影响较大；当试件长度大于90mm时,反射拉伸作用明显，不能反映材料真实动态力学性能；当试件长度为30～75mm,即长径比L/D≈(0.4～1.0)，能够准确地反应材料的动态力学性能。同时，现在国防科技大学卢方芸教授已研制出了直径可在20-50mm范围内连续可调的分离式霍普金森杆装置，一定的扩大了实验试件直径的实验范围。

但由于实验的广泛性和频繁性，现有的霍普金森杆支撑装置存在以下的不足：

1、现已研制出的分离式霍普金森杆装置能支持的试件的直径比较单一，调整范围有限；且试件长度一般不超过200mm,以致实验的范围有一定的局限性，不能满足试件长度的连续变化可调节需要，无法满足直径大、长度较长试件的实验要求和实验精度。

2、现有分离式霍普金森杆装置系统大致已有V形槽，直线轴承形和滚动托架形等；V形槽型轴向滑动阻力太大，从而产生实验误差，影响实验结果，无法保证实验数据的准确性和科学性；直线轴承存在规格有限、拆卸不便和易于破坏等问题，不能适应杆径的可调需要；滚动托架型定位依然不够高。

3、随着试件直径的增大，现有支承装置越不易于支撑试件，在实验中难以提供强有力支撑，无法保证试件的稳定性，对实验结果的精确性有一定影响。

4、系统的大部分的定位基准较统一，但定位精度仍不高，导致杆系同轴度不高，受力不均，试验中易导致杆弯曲、波形失真、实验的重复性差等。

发明内容

为了克服已有霍普金森杆支承方式的只能测量单一直径试件、稳定性低且误差大的不足，本发明提供一种使用方便、操作简单、测量范围大、稳定性高且实用性强的适合多尺寸试样的霍普金森杆支承装置。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种适合多尺寸试样的霍普金森杆支承装置，包括可移动导轨支架和至少两个径向可拆换支承组件，所述径向可拆换支承组件包括移动式底部支座和侧边支承件，所述移动式底部支座的上部为支撑部件，下部为移动部件，所述支撑部件呈凹槽形，侧边支承件分为左支承件和右支承件，所述左支承件和右支承件镜像对称设置，所述左支承件和右支承件可拆换地固定在所述支撑部件的凹槽内，所述左支承件和右支承件的弧面形成供霍普金森杆放置的工位；所述移动部件可移动地套装在所述可移动导轨支架上。

进一步，所述支撑部件的槽底中间安装中心滑轮，所述左支承件和右支承件的弧面上安装小滑轮。

再进一步，在中心滑轮两侧设置榫眼，所述左支承件和右支承件分别设有榫头，所述榫头插接在所述榫眼内。

所述可移动导轨支架包括支架和导轨，所述轨道安装在支架上，所述移动部件可移动地套装在所述导轨上。