[发明专利]一种接触刚度可调的冲击加载装置及其接触刚度调节方法

说明书

本发明公开了一种接触刚度可调的冲击加载装置及其接触刚度调节方法，接触刚度可调的冲击加载装置包括依次固定连接的锤头、刚度变化装置以及配重装置，刚度变化装置包括本体和设置在本体外周的多个配重转移部，配重转移部内侧固定有导轨；本体上设置有多个可伸缩的弹射杆，弹射杆端部设置有第一滚轮滑块，第滚轮滑块和固定在配重转移部上的导轨形成导轨副，配重装置外周面设置有第二轮滚滑块。通过导轨滑块副，实现配重转移部的位置的调整，进而可调整冲击加载装置的刚度，使得冲击加载装置的接触刚度不需要拆解整个装置就能调控，避免了配件的频繁更换，使得试验结果更加准确便捷。从而达到试验所需接触刚度的要求，更符合实际要求，操作方便。

技术领域

本发明属于冲击实验技术领域，具体涉及一种接触刚度可调的冲击加载装置及其接触刚度调节方法。

背景技术

冲击碰撞是日常生活和工程应用中常见的力学现象，对其进行试验模拟是一种有效的研究手段，而落锤式冲击实验机就是其中一种重要实验设备。落锤式冲击实验机是由机架、导轨、锤头与提升装置以及控制装置等组成。其基本原理是利用自由落体的速度对试件实现撞击加载，从而研究材料和结构在冲击载荷作用下的响应。实验时，试件位于导轨最下部，锤头与配重位于试件上方，通过控制装置及提升装置对锤头与配重进行提升，当达到指定高度后释放，之后锤头与配重将沿着导轨做自由落体运动，最后撞击到试件上实现加载。

但是在实验过程中，由于实验对冲击锤头接触刚度要求不同，可能会频繁更换锤头与配重，从而使得实验过程变得很繁琐，影响了实验的进度。因此，有必要设计一种接触刚度可调的冲击加载锤头装置，从而实现智能调控，使得试验系统更加准确可靠，与工程实际更相符。

发明内容

为解决上述问题，本发明提供了能够方便的调整接触刚度的冲击加载装置及其接触刚度调节方法。

为达到上述目的，本发明所述一种接触刚度可调的冲击加载装置，包括依次固定连接的锤头、刚度变化装置以及配重装置，刚度变化装置包括本体和设置在本体外周的多个配重转移部，配重转移部内侧固定有导轨；本体上设置有多个可伸缩的弹射杆，弹射杆端部设置有第一滚轮滑块，第一滚轮滑块和固定在配重转移部上的导轨形成导轨副，配重装置外周面设置有第二轮滚滑块。

进一步的，本体包括内向外依次同轴设置的加热装置、记忆金属板和外保温隔热筒，记忆金属板沿周向呈辐射状布置在加热装置和外保温隔热筒之间。

进一步的，记忆金属板自内向外设置有两层，两层记忆金属板通过内保温隔热筒分隔。

进一步的，外保温隔热筒的上下两端均具有盖板，使本体形成封闭腔。

进一步的，配重转移部分为两组，与同一组配重转移部连接的弹射杆由同一个控制信号控制。

进一步的，配重转移部连接两个上下设置的弹射杆。

进一步的，配重装置外设置有搭扣，配重转移部顶部设置有用于插入搭扣的连接环。

进一步的，加热装置采用115法兰加热管。

一种上述的冲击加载装置的接触刚度调节方法，控制弹射杆伸长，使弹射杆将部分或全部配重转移部从刚度变化装置推出，然后手动将配重转移部沿第一滚轮滑块和第二滚轮滑块导轨推至上部的配重装置上，并用将配重转移部与配重装置固定。

一种上述的冲击加载装置的接触刚度调节方法，包括以下步骤：

步骤1、控制弹射杆伸长，使弹射杆将部分或全部配重转移部从刚度变化装置推出，然后手动将配重转移部沿第一滚轮滑块和第二滚轮滑块导轨推至上部的配重装置上，并用将配重转移部与配重装置固定；

步骤2、给加热装置升温，使记忆金属板发生塑性形变，记忆金属板发生膨胀，分别从所在记忆金属板平面的四个方向抵住外保温隔热筒，实现刚度变化装置的刚度变化。