[发明专利]对试样进行中等应变速率压缩的实验装置

说明书

本发明涉及一种对试样进行中等应变速率压缩的实验装置，包括布置在同一直线上的发射管、导向套、打击杆组件、第一过渡杆、第二过渡杆以及输出杆组件，发射管的一端用于与高压气缸相连，且发射管的内部设置有能够沿发射管轴向移动的推杆；打击杆组件包括第一筒体和与第一筒体同轴的打击杆本体；发射管的另一端与导向套相接，且打击杆组件中的第一筒体活动嵌入导向套内，第一筒体的底部用于接受推杆的撞击；第一过渡杆的第一端正对打击杆本体的第二端设置；第二过渡杆的第一端与输出杆组件抵接，第二端与第一过渡杆的第二端之间构成试样放置空间。该实验装置能够使试样处于中等应变速率范围内，以满足在中等应变速率范围内对试样性能研究的需求。

技术领域

本发明涉及应力波实验装置设计生产技术领域，尤其涉及一种对试样进行中等应变速率压缩的实验装置。

背景技术

材料的力学行为是依赖于应变速率的，应变速率不同，其强度会发生明显的变化。

目前，应用最为广泛并且可获得材料较高应变速率的实验装置主要为霍普金森杆，其对试样加载的应变速率可达到10²～10³/s，这属于高应变速率范围，而对试样低应变速率的性能研究主要依靠MTS试验机获得，其加载应变速率小于10^-2/s，这属于低应变速率范围。然而，使试样的应变速率介于10¹～10²/s的中等应变速率范围内的实验装置，国内外鲜有报道。

常规霍普金森杆是基于一维应力波理论，霍普金森杆的脉冲加载时间非常依赖于杆的长度，为了对试样处于中等应变速率状态时的性能进行研究，可以增大霍普金森杆的脉冲加载时间，但这需要对霍普金森杆进行改造，并且需要将杆的长度增大到30m甚至以上，这显然对于实验空间就有非常高的要求，实现起来非常困难。

因此，提供一种对试样进行中等速率压缩的实验装置，以满足对试样中等应变速率下的性能进行研究的需求是目前本领域技术人员亟需解决的技术问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种对试样进行中等应变速率压缩的实验装置，以便能够满足对试样中等应变速率下的性能进行研究的需求。

为达到上述目的，本发明提供的对试样进行中等应变速率压缩的实验装置，包括沿水平方向布置在同一直线上的发射管、导向套、打击杆组件、第一过渡杆、第二过渡杆以及输出杆组件，其中，

所述发射管的一端用于与高压气缸相连，且所述发射管的内部设置有能够沿所述发射管轴向移动的推杆；

所述打击杆组件包括第一筒体和与所述第一筒体同轴的打击杆本体，所述打击杆本体的第一端嵌入所述第一筒体内并固连于所述第一筒体的底部，第二端外露于所述第一筒体；

所述发射管的另一端与所述导向套相接，且所述打击杆组件中的第一筒体活动嵌入所述导向套内，所述第一筒体的底部用于接受所述推杆的撞击；

所述第一过渡杆的第一端正对所述打击杆本体的第二端设置，以用于接受所述打击杆本体的撞击；

所述第二过渡杆的第一端与所述输出杆组件抵接，第二端与所述第一过渡杆的第二端之间构成试样放置空间。

优选的，所述输出杆组件与所述打击杆组件对称设置，所述输出杆组件包括第二筒体和与所述第二筒体同轴的输出杆本体，所述输出杆本体的第一端嵌入所述第二筒体内并固连于所述第二筒体的底部，第二端外露于所述第二筒体。

优选的，所述第一筒体和所述第二筒体的结构相同，且所述第一筒体和所述第二筒体的底部外侧面均为平面。

优选的，所述第一筒体和所述第二筒体的结构相同，其中，所述第一筒体的底部外侧面为第一曲面板，所述第一曲面板以所述打击杆本体的第一端为中心形成第一中心凹点，所述第一中心凹点的周围凸起并朝向所述打击杆本体的第二端翻折后与所述第一筒体的侧壁相连；