[发明专利]一种I型裂纹试样的动态对称拉伸装置及其实验方法

权利要求书

1.一种I型裂纹试样的动态对称拉伸装置，包括电源、电容充电器、加载枪和波导杆杆系统，所述波导杆杆系统包含两根长度相同的拉伸杆，所述电容充电器采用电磁铆接设备的供电部分，两个参数相同的加载枪并联连接后，接入所述电容充电器中，两根拉伸杆同轴安装，两个加载枪分别位于所述两根拉伸杆的两端，试样安装在两根拉伸杆之间。

2.根据权利要求1所述的I型裂纹试样的动态对称拉伸装置，其特征在于，所述拉伸杆为圆柱形杆，一端加工有矩形开槽，在槽臂上开有通孔，用于连接试样；另一端加工有外螺纹，用于连接凸台。

3.根据权利要求1或2所述的I型裂纹试样的动态对称拉伸装置，其特征在于，所述拉伸杆为钛合金杆。

4.根据权利要求1或2所述的I型裂纹试样的动态对称拉伸装置，其特征在于，所述拉伸杆的长度L设计时遵循以下原则，以保证反射波对试样进行卸载：

L≥CT

其中，C为应力波在拉伸杆中的传播速度，T为所施加的入射波周期。

5.根据权利要求2所述的I型裂纹试样的动态对称拉伸装置，其特征在于，所述凸台的设计与霍普金森拉杆的凸台相同。

6.一种根据前述任一权利要求所述的I型裂纹试样的动态对称拉伸装置的实验方法，包括如下步骤：

步骤1 .排布器材：

将两个加载枪采用拉伸方式与拉伸杆进行装配，具体方法为：拉伸杆带有外螺纹的一端依次穿过定位筒和放大器的通孔，并在放大器的应力波输出段一侧与凸台进行螺纹连接；凸台与放大器，次级线圈与主线圈均紧密贴合；试样的两端与两个拉伸杆的矩形开槽连接；

步骤2 .进行加载：

将电容充电器充电电压设置为XV并充电，其中X为具体所需的电压值，并且在电容充电器的额定电压以内，待充电完成后，使电容充电器对两个加载枪进行放电，由于两个加载枪的参数相同，并且是并联接入电容充电器，因此放电电流会同步并且均匀地分配到两个加载枪中，从而在两个加载枪中产生相同的压缩应力波，并分别在两个凸台反射成拉伸波并进入拉伸杆；两个拉伸杆中的拉伸波同时对试样进行加载。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述试样为标准紧凑拉伸试样，所述标准紧凑拉伸试样的初始裂纹的两边侧面采用销钉与两个拉伸杆的矩形开槽连接，调整所述标准紧凑拉伸试样的位置，使所述标准紧凑拉伸试样的长度方向垂直于两根拉伸杆的轴向方向。

8.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述试样为双悬臂梁试样，所述双悬臂梁试样的初始裂纹端的两个侧面采用胶粘的方式通过两个钢琴铰链与两个拉伸杆的矩形开槽连接，调整所述双悬臂梁试样的位置，使所述双悬臂梁试样的长度方向垂直于两根拉伸杆的轴向方向。

9.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述试样为中心穿透裂纹试样，所述中心穿透裂纹试样的两端通过两强力胶粘贴在两个拉伸杆的矩形开槽内，所述中心穿透裂纹试样的初始裂纹方向与拉伸杆的长度方向垂直。