[实用新型]一种脉冲功率源驱动的冲击加载装置

说明书

本实用新型公开了一种脉冲功率源驱动的冲击加载装置，包括脉冲电源单元、电磁冲击加载单元和控制测试单元，脉冲电源单元连接于电磁冲击加载单元和控制测试单元连接，电磁冲击加载单元包括支撑板、传力单元、限位板、第一线圈和第二线圈，且第一线圈和第二线圈极性相反，支撑板、第一线圈、第二线圈、传力单元、样品以及限位板从下至上依次设置；脉冲电源单元电连接于第一线圈和第二线圈；当脉冲电源放电时，第一线圈和第二线圈馈入脉冲电流。本实用新型的目的是提供一种脉冲功率源驱动的冲击加载装置，可以较高效率的提供牛兆级瞬态加载力，并解决现有冲击加载装置不能重复使用、加载波形调控能力弱、一致性较差以及冲击力小的问题。

技术领域

本实用新型涉及冲击加载技术领域，主要涉及一种脉冲功率源驱动的冲击加载装置。

背景技术

目前，瞬态大冲击压力的产生通常采用炸药驱动的方式，该方式不能重复使用、加载波形调控能力较弱，一致性较较差。

脉冲功率源驱动的冲击加载在工业中应用很广，目前已公开的原理是：利用储能电容对线圈负载瞬态释放电能，在线圈周围产生强磁场，在金属板上感生出涡流，涡流与线圈电流相互作用产生瞬态的电磁力，通过电磁力撞击被击发装置，实现加载的目的。然而，在实际应用中，在类似冲击加载装置上很难实现兆牛级冲击力。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种脉冲功率源驱动的冲击加载装置，解决现有电磁冲击加载装置能量利用效率较低、冲击力小，以及炸药驱动冲击加载装置不能重复使用、加载波形调控能力弱、一致性较差的问题。

本实用新型通过下述技术方案实现：

一种脉冲功率源驱动的冲击加载装置，包括脉冲电源单元、电磁冲击加载单元和控制测试单元，所述脉冲电源单元连接于所述电磁冲击加载单元和所述控制测试单元连接，所述电磁冲击加载单元包括支撑板、传力单元、限位板、第一线圈和第二线圈，且所述第一线圈和所述第二线圈极性相反，所述支撑板、所述第一线圈、所述第二线圈、所述传力单元、样品以及所述限位板从下至上依次设置；

其中，所述第一线圈的底部与所述支撑板固定连接，所述第二线圈的底部设置于所述第一线圈的顶部，所述传力单元设置于所述第二线圈的顶部，所述样品放置于所述传力单元的顶部，所述限位板放置于所述样品上，当所述脉冲功率源驱动的冲击加载装置处于工作状态时，所述限位板与所述支撑板固定连接；

所述脉冲电源单元电连接于所述第一线圈和所述第二线圈；当所述脉冲电源放电时，所述第一线圈和所述第二线圈馈入脉冲电流。

使用所述脉冲功率源驱动的冲击加载装置时，将样品放置于传力结构上，限位板放置于样品上，并将支撑板和限位板固定起来，用以对所述样品限位。

当所述脉冲功率源驱动的冲击加载装置工作时，脉冲电源单元向所述第一线圈和所述第二线圈放电，使得所述第一线圈和所述第二线圈均馈入脉冲电流。由电磁感应原理可知，所述第一线圈周围势必产生第一脉冲强磁场，所述第二线圈周围势必产生第二脉冲强磁场，又由于所述第一线圈和所述第二线圈的极性相反，因而所述第一脉冲磁场和所述第二脉冲磁场的极性也相反，从而导致所述第一线圈和所述第二线圈相互排斥，进而产生冲击加载力，并通过传力单元作用到样品上。

在本方案中，脉冲电源具有很好的稳定性，在电磁冲击加载单元不被破坏的情况下，通过脉冲电源对电磁冲击加载单元重复放电，可产生一致性较好的放电电流波形，从而使得加载在样品上的力学波形一致性较好。此外，通过调整脉冲功率源的参数，可调控放电电流波形，从而调控冲击加载力学波形。

进一步地，还包括定位杆，所述定位杆设置于所述支撑板上，且所述第一线圈和所述第二线圈套设于所述定位杆上。防止所述脉冲功率源驱动的冲击加载装置工作时，所述第一线圈和所述第二线圈相互排斥时引起侧向滑移。