[发明专利]一种颗粒材料缓冲性能的测量系统

摘要

本发明提供了一种颗粒材料缓冲性能的测量系统。颗粒物质是一种能量快速耗散体系，主要通过颗粒间的非弹性碰撞和滑动摩擦消耗能量，同时颗粒间的力链结构能够增加外载荷的作用面积和作用时间，从而对冲击载荷起到一定的缓冲作用，降低冲击带来的破坏。本发明由固定支架、颗粒冲击系统、力学响应测量系统以及图像采集系统四部分组成，不仅实现了对颗粒物质的垂直冲击，并能够准确测量冲击物的加速度和底板所受的冲击力，记录冲击过程中颗粒表面形态和冲击物运动的变化，为准确测量颗粒物质的缓冲性能提供了一种可靠装置。该装置还可以实现对颗粒层厚度和冲击高度的控制调节，研究颗粒层厚度和冲击高度对其缓冲特性的影响。

主权项

一种颗粒材料缓冲性能的测量系统，其特征在于，该测量系统包括固定支架、颗粒冲击系统、力学响应测量系统和图像采集系统；固定支架由竖直杆和横杆组成；标有刻度值的竖直杆固定在底座上，横杆和竖直杆之间活动连接，横杆自由调节高度；颗粒冲击系统包括颗粒物质和冲击物两部分；颗粒物质置于圆筒内，圆筒壁上标有刻度值，其底部设有3个用于安放力传感器的孔，力传感器之间的夹角度120°；冲击物通过细线悬挂在横杆上，位于圆筒的正上方；细线、加速度传感器的重心及冲击物的重心三者在同一条直线上；力学响应测量系统包括力传感器和加速度传感器，加速度传感器固定在冲击物上方，测量冲击物在竖直方向的加速度；力传感器和加速度传感器分别与动态数据采集仪相连接；3个力传感器测量值之和即为圆筒所受冲击力；图像采集系统包括摄像机，将摄像机放置在距离颗粒冲击系统适当的位置处，用来记录冲击过程中颗粒层表面和冲击物运动的变化。