[发明专利]一种双向尺寸可调的试件定位支撑装置

说明书

本发明公开了一种双向尺寸可调的试件定位支撑装置，包括底座、用于支撑所述试件的支撑台、用于根据所述试件的尺寸调节所述支撑台高度的多个可抽取的垫块，用于对所述试件两侧进行定位的左右定位块，所述垫块放置于所述底座之上支撑台之下，所述左右定位块放置在所述支撑台上，并根据所述试件的尺寸调整其在支撑台上的位置。通过增减垫块的数量，调整定位块的位置来适应不同尺寸试件的要求，由于省去了螺栓、旋钮等机械零件，结构简单，安装拆卸方便。其次，将支撑台中间位置设计成圆弧形凹槽，边上设计成定位齿，有效减小试件与支撑台的接触面积，减小摩擦力，降低了压杆试验的干扰和误差，提高了试验准确度。

技术领域

本发明属于材料力学试验设备领域，尤其是涉及一种双向尺寸可调的试件定位支撑装置。

背景技术

近年来，分离式霍普金森压杆（SHPB）试验装置已广泛应用于一维应力状态下材料的动态力学性能试验研究，是材料动态力学试验研究的重要设备之一。在霍普金森压杆试验装置中，压杆与导轨平面具有较大的悬空尺寸，为保证试件与压杆具有良好的轴线对中性，常常需要添加辅助的试件定位支撑装置。此外，不同试验中试件的形状和尺寸不同。因此研究设计适用于不同尺寸和不同形状试件的定位支撑装置及使用方法具有重要意义。

目前，已经出现一些针对分离式霍普金森压杆（SHPB）试验的试件定位支撑装置的技术方案。如专利公开号为CN107655744A的文件公开了“分离式霍普金森杆多尺寸岩石试样防爆支承装置及方法”，提出了分级的支承螺栓单元结构，在一定程度上解决了试件与入射杆透射杆的共轴问题，但是由于支撑螺栓单元与箱体锁定，在试验过程中，岩石会压缩变形，通过挤压螺栓进而挤压箱体，减小装置的寿命，另外，安装试件的时候不方便，需要反复调节十余个螺栓。专利公开号为CN112014247A的文件公开了名称为“一种霍普金森压杆的通用型试件定位支撑装置及使用方法”，可以对试件进行稳定的支撑定位，试验周期大为缩短，但是无法对其他形状试件（如长方体试件）进行良好的支撑定位。总之，现有的分离式霍普金森压杆（SHPB）试验试件定位支撑装置对不同尺寸和不同形状试件的适用性较差，尺寸可调的方案大多采用螺栓调节的方式，结构复杂，安装拆卸繁琐，多次重复调整后零件关键部件磨损严重，使用寿命短，存在着一定的局限性。

发明内容

本发明要解决的技术问题是怎样对不同形状、不同尺寸试件进行稳定的支撑定位，保持试件与入射杆和透射杆之间同轴，从而提高试验准确度，且安装简单调试容易，提供了一种双向尺寸可调的试件定位支撑装置。

为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：

一种双向尺寸可调的试件定位支撑装置，包括底座、用于放置所述试件的支撑台、用于根据所述试件的尺寸调节所述支撑台高度的多个可抽取的垫块，用于对所述试件两侧进行对中的左右定位块，所述垫块放置于所述底座之上支撑台之下，所述左右定位块放置在所述支撑台上，并根据所述试件的尺寸调整其在支撑台上的位置。

进一步地，所述垫块与垫块之间，以及垫块与底座或支撑台之间通过啮合结构进行啮合固定。

进一步地，所述啮合结构包括十字交叉的凹槽，以及与所述十字交叉的凹槽相配合的十字交叉凸台，所述凹槽或凸台分别位于垫块的上下表面、以及与所述垫块接触的底座上表面或与所述垫块接触的支撑台下表面。

进一步地，所述十字交叉的凹槽与所述十字交叉的凸台其截面形状为梯形。

进一步地，所述垫块的数量根据所述试件的尺寸进行调整，

当试件为矩形时，试验平台的支撑高度，D为霍普金森压杆实验装置压杆到导轨的距离，H₁为试件的高度；

当试件为圆形时，试验平台的支撑高度，H₂为试件的直径，

所述垫块的高度具有不同的尺寸，使不同垫块叠加后总高度等于所述试验平台的支撑高度。