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CN107271299B - 一种用于shpb劈裂试验中安放不同尺寸试样的装置 - Google Patents

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CN107271299B
CN107271299B CN201710428569.1A CN201710428569A CN107271299B CN 107271299 B CN107271299 B CN 107271299B CN 201710428569 A CN201710428569 A CN 201710428569A CN 107271299 B CN107271299 B CN 107271299B
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高常辉
马芹永
马冬冬
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Anhui University of Science and Technology
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    • G—PHYSICS
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Abstract

本发明专利属于冲击动力学试验领域，具体涉及一种用于SHPB劈裂试验中安放不同尺寸试样的装置，包括铰接支撑杆，长底板，垫片，环向钢板，水准仪和标尺等，冲击试验进行时，入射杆以一定速度冲向试样，长底板在入射杆处的一端会以相反方向从滑槽中滑出，入射杆推动外侧铰链支撑杆前进，从而带动内侧两根铰链支撑抬升，同时在弹簧的作用下，内侧的两根铰链支撑杆会合并在一起，所述垫片最高点与压杆最低点相切，垫片不会影响入射杆的前进方向，且垫片所在长底板的位置正好处于试样底部中心线上。该发明专利有效解决了SHPB劈裂试验中试样与压杆共轴等问题并满足了不同尺寸试样的安放，具有操作简便、准确度高及可重复利用等优点。

Description

一种用于SHPB劈裂试验中安放不同尺寸试样的装置
技术领域
本发明专利涉及一种用于SHPB劈裂试验中安放不同尺寸试样的装置，属于冲击动力学试验领域。
背景技术
分离式霍普金森压杆（split Hopkinson pressure bar，简称SHPB）是用来研究材料动态力学特性的重要装置。近年来，以SHPB试验为基础，国内外许多学者开展了诸如岩石和混凝土等材料动力学性能的研究，并取得了大量的成果。动态劈裂试验是SHPB试验的一种，它与单轴冲击压缩试验的不同之处在于，动态劈裂试验中的试样是沿径向方向进行加载的。然而，试样与压杆之间的接触方式对试验的操作及结果会产生较大的影响。传统试验方法中，一般会直接用压杆紧紧夹住试样的径向两端，一方面，难以保证试样中心与压杆共轴，另一方面，也会对试样造成轻微的损伤，尤其是像陶瓷等易脆材料，很容易在试验前就因为挤压而产生裂纹损伤，进而造成试验结果的误差。
发明内容
为保证SHPB劈裂试验中试样与压杆共轴，提高试验精度，且满足不同尺寸试样的安放，本发明提供了一种用于SHPB劈裂试验中安放不同尺寸试样的装置。
本发明的技术解决方案是：一种用于SHPB劈裂试验中安放不同尺寸试样的装置，包括铰接支撑杆，长底板，垫片，环向钢板，调节螺栓，水准仪，标尺和收集装置等，环向钢板上面与铰接支撑杆连接，下面与长底板相连，垫片垂直焊接在长底板上方，水准仪、标尺和收集装置置于长底板下方；
所述长底板一侧与透射杆位置处的环向钢板固定连接，另一侧置于入射杆位置处环向钢板下方的滑槽内，冲击试验进行时，入射杆以一定速度冲向试样，而长底板在入射杆处的一端会以相反方向从滑槽中滑出，另一端保持不动；
所述垫片最高点与压杆最低点相切，故垫片不会影响入射杆的前进方向，且垫片可根据标尺刻度在长底板上滑动，以满足不同尺寸试样的安放；
所述铰接支撑杆有四根，外侧两根分别与两块环向钢板铰接，内侧两根用于固定试样上部位置，冲击试验进行时，入射杆推动外侧铰接支撑杆前进，从而带动内侧两根铰接支撑杆抬升，同时在弹簧的作用下，内侧的两根铰接支撑杆会合并在一起，最大可能地避免压杆对内侧铰接支撑杆的损坏；
所述环向钢板有两块，分别与入射杆和透射杆紧密连接，其中透射杆上的环向钢板始终处于固定位置，入射杆上的环向钢板可左右滑动，当试样安放稳固时，用螺栓将环向钢板固定；
所述调节螺栓用来调整长底板的水平位置，通过观察水准仪可确定长底板的水平状态；
所述收集装置用来回收试样碎块。
本发明的有益效果：有效解决了SHPB劈裂试验中试样与压杆共轴等问题并满足了不同尺寸试样的安放，具有操作简便、准确度高及可重复利用等优点。
附图说明
图1为本发明专利正视图；
图2为本发明的长底板示意图；
图3为本发明的铰接支撑杆示意图；
图中标号说明：1-铰接支撑杆，2-环向钢板，3-固定螺栓，4-滑槽，5-长底板，6-弹簧，7-垫片，8-标尺，9-调节螺栓，10-水准仪，11-收集装置。
具体实施方式
以下将结合附图和具体实施例对本发明专利作进一步地详细说明。
实施例：
根据标尺8调节垫片7位置，将试样置于垫片7上，推动两侧压杆至试样两端，并与试样轻微接触，掰开弹簧6连接的内侧铰接支撑杆1并置于试样上部，固定入射杆处环向钢板2上的固定螺栓3，调整水准仪10使长底板5保持水平，试验时，气压推动入射杆冲击试样，带动铰接支撑杆1抬升，同时，长底板5在入射杆位置处的一端由滑槽4内滑出，直至试样发生破坏，最后，试样的碎块经收集装置11进行回收。

Claims (3)

1.一种用于SHPB劈裂试验中安放试样的装置，包括铰接支撑杆，长底板，垫片，环向钢板，调节螺栓，水准仪，标尺和收集装置，环向钢板上面与铰接支撑杆连接，下面与长底板相连，垫片垂直焊接在长底板上方，水准仪、标尺和收集装置置于长底板下方，其特征在于：所述长底板一侧与透射杆位置处的环向钢板固定连接，另一侧置于入射杆位置处环向钢板下方的滑槽内，冲击试验进行时，入射杆以一定速度冲向试样，而长底板在入射杆处的一端会以相反方向从滑槽中滑出，另一端保持不动；所述垫片最高点与压杆最低点相切，故垫片不会影响入射杆的前进方向，且垫片可根据标尺刻度在长底板上滑动，以满足不同尺寸试样的安放。
2.根据权利要求1所述的一种用于SHPB劈裂试验中安放试样的装置，其特征在于：所述铰接支撑杆有四根，外侧两根分别与两块环向钢板铰接，内侧两根用于固定试样上部位置，冲击试验进行时，入射杆推动外侧铰接支撑杆前进，从而带动内侧两根铰接支撑杆抬升，同时在弹簧的作用下，内侧的两根铰接支撑杆会合并在一起，最大可能地避免压杆对内侧铰接支撑杆的损坏。
3.根据权利要求1所述的一种用于SHPB劈裂试验中安放试样的装置，其特征在于：所述环向钢板有两块，分别与入射杆和透射杆紧密连接，其中透射杆上的环向钢板始终处于固定位置，入射杆上的环向钢板可左右滑动，当试样安放稳固时，用螺栓将环向钢板固定。
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