[发明专利]一种用于动态劈裂试验的定位装置

说明书

本发明公开了一种用于动态劈裂试验的定位装置，包括固定支座、支撑装置和限位装置。所述支撑装置包括螺纹杆和垫片，所述限位装置包括半圆套筒、凸缘、安放盒及垫块，半圆套筒、凸缘及安放盒固连为一体。螺纹杆下部固定在固定支座上，对限位装置提供支撑，通过螺纹杆的自旋调节高度使得在进行试验时半圆套筒的内壁与入射杆的外壁紧密贴合。本发明安装方便，操作简单，可以针对不同尺寸的试件进行动态劈裂试验的安装定位。

技术领域

本发明涉及材料动态力学性能测试设备领域，具体涉及一种用于动态劈裂试验的定位装置。

背景技术

随着目前结构在服役过程中受到的冲击、爆炸等动荷载日益增多，不同材料的动态力学性能已成为人们研究的热点。自1949年Kolsky发明分离式霍普金森以来，该装置在材料动态力学性能的测试方面已得到广泛的应用。

目前人们在测试材料的动态力学性能时主要关注材料在不同应变率下的动态抗压强度及动态拉伸强度，在测量材料的动态拉伸强度时常采用巴西实验，也称为劈裂试验，是由Berenbaum和Brodie在1959年发明的一种较为简单的方法，在进行试验时采用圆片形式的试件，沿试件的直径施加压力，造成试件中心垂直于压力方向的拉伸作用。在进行试验时也需要确保试件中心与入射杆和透射杆的轴线在同一直线上。

然而目前在进行上述试验时，通常无法保证安装的试件的中心与入射杆和透射杆的轴线在同一直线上，这样会给试验结果带来一定的误差，无法准确的得到材料在动态荷载下的力学性能。

专利文献“一种简易霍普金森压杆试件放置装置”（CN 207502321 U） 利用套管结构实现霍普金森压杆试件的对中放置，但该装置无法实现动态劈裂试验情况下试件的对中，应用范围较窄，专利文献“霍普金森试验的试件安平仪”（CN 108760465 A）包括高度可调的支座，支撑支托，主杆，并在主杆上可拆卸连接有可伸缩调节的次杆，次杆梁段连接安平支托，通过支撑支托的高度调节和平稳基座的水平调节使试样中心与入射杆和透射杆的中心在同一直线上。但该装置的调节开关均采用机械控制，在调节时没有具体的参照刻度，在实际操纵过程中难以确保调节的准确性。

发明内容

针对上述情况，本发明的目的在于提供一种用于动态劈裂试验的定位装置，便于在进行动态劈裂试验时试件中心与入射杆和透射杆的轴线在同一直线上。

本发明是通过以下技术方案实现的：

一种用于动态劈裂试验的定位装置，其特征在于：包括固定支座、支撑装置和限位装置；所述支撑装置包括螺纹杆和垫片，所述限位装置包括后部半圆套筒、前部安放盒和两侧凸缘，后部半圆套筒、前部安放盒和两侧凸缘固连为一体，前部安放盒的内底面低于半圆套筒的圆弧顶点；螺纹杆下部固定在固定支座上，上部与所述两侧凸缘连接对限位装置提供支撑；所述限位装置还包括垫块，垫块的外形均与安放盒匹配而被其定位且垫块设置有试件的定位结构，使试件的中心在动态劈裂试验中与入射杆的中心对准。半圆套筒起到对准的作用，在进行试验之前通过螺纹杆的自旋调节高度使得在进行试验时半圆套筒的内壁与入射杆的外壁紧密贴合，入射杆的端面与半圆套筒的最前端位于同一平面上。当待测试件被安放于适配的垫块后，推动透射杆使得试件被夹持固定在入射杆与透射杆之间，随后调节螺纹杆使得限位装置的高度下降，将定位装置从霍普金森导轨中拆除。由于目前用于测试的试件通常制作为厚度等于直径一半的扁圆柱体试样，因此试件的厚度与试件的半径相同。

进一步地，所述的安放盒内底面在X方向上的尺寸大于待测直径最大圆柱体试件的半径，小于待测直径最小圆柱体试件的直径,在Y方向上的尺寸大于入射杆的直径。进一步地，所述固定支座下端设置有连接槽，其宽度与霍普金森导轨的宽度相同或略大于霍普金森导轨的宽度，固定支座上部的两侧对称设有螺纹孔，供与所述螺纹杆连接。

进一步地，螺纹杆的顶部为不带螺纹的光滑段，所述垫片为中间设有圆孔的方形垫片，圆孔的直径与螺纹杆光滑段的直径相同，垫片处在螺纹杆中光滑段与带螺纹段的交界处。