[发明专利]基于电磁力的盘式霍普金森扭杆加载装置及实验方法

摘要

一种基于电磁力的盘式霍普金森扭杆加载装置及实验方法。所述加载装置中，电源的正极和负极分别与电能储存与释放器的正极输入端和负极输入端通过导线连接；所述电能储存与释放器的正极输出端和负极输出端分别通过导线与扭转枪的正极输入端和负极输入端连接。本发明利用电磁能‑机械能装换原理，通过电控制方式产生瞬间电磁扭矩，并通过机械结构将扭矩转换为扭转波，用于霍普金森扭杆的实验。由于采用电控制的方式，电磁式霍普金森扭杆杆的应力波产生时间上表现出独有的优越性，通过电子开关，能够严格控制应力波的产生时间，解决了在复杂加载方式下的同步性问题。

主权项

1.一种基于电磁力的盘式霍普金森扭杆加载装置，包括电源、电能储存与释放器和扭转枪，其特征在于，所述电源的正极和负极分别与电能储存与释放器的正极输入端和负极输入端通过导线连接；所述电能储存与释放器的正极输出端和负极输出端分别通过导线与扭转枪的正极输入端和负极输入端连接；所述扭转枪包括转子、n个定子和壳体；所述转子中的转盘安装在壳体内；转子轴安装在所述转盘的中心孔内；转子套装在所述转子轴上；n个定子分别卡装在所述壳体圆周的环表面上，并使所述各定子的两个侧边分别与该壳体上各开口的侧边贴合，同时使转子的边缘嵌入各定子的线圈芯上的梯形缺口中；转子的边缘与各定子的线圈芯上的梯形缺口内壁之间有间隙；在所述各定子的线圈芯上缠绕的线圈组的正极接头和负极接头分别与电能储存与释放器的正极输出线和负极输出线相接；所述转子中的n块扇形的永磁铁分别嵌装在转盘圆周上的永磁铁安装槽内；将n个定子按定子线圈缠绕方向均分为两组，在卡装所述n个定子时，须使顺时针缠绕的定子与逆时针缠绕的定子间隔卡装；所述n为偶数；所述扭转枪中的壳体的圆周上均布有n对轴向矩形的开口；所述的每对开口均是从该壳体的两端向壳体的中部延伸，从而在该壳体圆周表面的中部形成了环带；所述开口的周向宽度与定子上的线圈芯的宽度相同；在所述壳体一端的端面均布有用于固定壳体盖的螺孔；所述转子轴中间一段为施力段，并且该施力段的直径最大，与转盘上的中心孔之间自由配合，在所述施力段上开有连接转盘上的键槽；所述转子轴两端均为轴承安装段；在所述施力段与轴承安装段之间是过渡段；在转子轴两端端面均加工有用于连接扭转入射杆内螺纹的盲孔；转子轴与转盘通过键连接在一起。