本發(fā)明涉及高應(yīng)變率下材料動(dòng)力學(xué)特性測(cè)試試驗(yàn)裝置領(lǐng)域，更具體地說(shuō)，涉及一種霍普金森壓桿裝置的輔助裝置。

背景技術(shù)：

霍普金森壓桿裝置是測(cè)試材料在高應(yīng)變率下動(dòng)力學(xué)特性的一種基本試驗(yàn)裝置，由于其試驗(yàn)裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、操作方便、加載波形易控制等優(yōu)點(diǎn)，被廣泛應(yīng)用于測(cè)試材料在高應(yīng)變率范圍內(nèi)的動(dòng)力學(xué)特性的試驗(yàn)中。在試驗(yàn)的過(guò)程中，入射桿和透射桿將試件夾住，之后撞擊入射桿，使試件受到高速?zèng)_擊，操作者記錄下試件被破壞的全過(guò)程。試件被夾在入射桿和透射桿之間，為了減小試件與入射桿和透射桿之間的摩擦，通常在試驗(yàn)前在試件的端部涂抹上潤(rùn)滑劑。但是，由于試件與入射桿和透射桿之間的摩擦減小，試件很容易在自身重力的作用下移或脫落，從而導(dǎo)致試件與入射桿和透射桿無(wú)法共軸，進(jìn)而會(huì)使試驗(yàn)產(chǎn)生誤差甚至錯(cuò)誤。

因此，在霍普金森壓桿試驗(yàn)過(guò)程中，如何確保試件與入射桿和透射桿共軸，從而提高試驗(yàn)的準(zhǔn)確度，是本領(lǐng)域技術(shù)人員亟待解決的關(guān)鍵性問(wèn)題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是提供一種霍普金森壓桿試驗(yàn)的輔助裝置，該輔助裝置能夠確保試件與入射桿和透射桿共軸，從而提高試驗(yàn)的準(zhǔn)確度。

為達(dá)到上述目的，本發(fā)明提供以下技術(shù)方案：

一種霍普金森壓桿裝置的輔助裝置，包括：

支撐板；

與所述支撐板螺紋連接的調(diào)節(jié)螺栓；

位于所述支撐板上方，套設(shè)在所述調(diào)節(jié)螺栓上的支撐桿，所述支撐桿能夠相對(duì)于所述調(diào)節(jié)螺栓轉(zhuǎn)動(dòng)；

設(shè)置在所述支撐桿頂端的托盤(pán)，所述托盤(pán)用于支撐試件。

優(yōu)選地，還包括懸桿，所述支撐板連接于所述懸桿上，所述懸桿能夠帶動(dòng)所述支撐板上下移動(dòng)。

優(yōu)選地，所述懸桿的底部設(shè)置有一段安裝螺紋，所述安裝螺紋穿設(shè)于所述支撐板中；還包括與所述安裝螺紋配合的上螺母和下螺母，所述上螺母和所述下螺母將所述支撐板鎖緊在所述懸桿上。

優(yōu)選地，還包括防護(hù)箱，所述支撐板、所述調(diào)節(jié)螺栓、所述支撐桿、所述托盤(pán)均位于所述防護(hù)箱內(nèi)；

入射桿和透射桿分別穿設(shè)在所述防護(hù)箱的第一側(cè)板和第二側(cè)板中；

在所述防護(hù)箱的第三側(cè)板和第四側(cè)板中，至少有一個(gè)為透明材質(zhì)，且至少有一個(gè)為可打開(kāi)式。

優(yōu)選地，所述懸桿穿設(shè)于所述防護(hù)箱的頂蓋中，所述懸桿上設(shè)置有調(diào)節(jié)螺紋，與該調(diào)節(jié)螺紋配合的調(diào)節(jié)螺母將所述懸桿鎖緊在所述頂蓋上。

優(yōu)選地，所述懸桿為兩根，分布在所述支撐板的兩側(cè)，兩根所述懸桿的頂端通過(guò)橫桿連接。

優(yōu)選地，還包括設(shè)置于所述防護(hù)箱底部的收集盒。

優(yōu)選地，所述防護(hù)箱的第三側(cè)板和第四側(cè)板均為透明有機(jī)玻璃板；

所述防護(hù)箱還具有分別與所述第三側(cè)板和所述第四側(cè)板配合的第一卡槽和第二卡槽，所述第三側(cè)板和所述第四側(cè)板能夠分別插入所述第一卡槽和所述第二卡槽中，且能夠分別從所述第一卡槽和所述第二卡槽中抽出。

優(yōu)選地，所述防護(hù)箱的底板具有分別伸出所述第一側(cè)板和所述第二側(cè)板的第一固定板和第二固定板，所述第一固定板和所述第二固定板上均設(shè)置有用于將所述防護(hù)箱固定在橫梁上的螺栓孔。

優(yōu)選地，所述防護(hù)箱的內(nèi)壁上設(shè)置有泡沫吸音材料。

優(yōu)選地，所述防護(hù)箱的頂蓋上設(shè)置有頂蓋手柄。

從上述技術(shù)方案可以看出，在進(jìn)行試驗(yàn)時(shí)，首先將試件放置于入射桿和透射桿之間，之后旋擰調(diào)節(jié)螺栓，調(diào)節(jié)支撐桿的位置，使支撐桿上的托盤(pán)位于試件的底部，用于支撐試件，之后轉(zhuǎn)動(dòng)支撐桿，使托盤(pán)與試件對(duì)中，最后推動(dòng)入射桿和透射桿將試件夾緊。由于試件由托盤(pán)的支撐，因此試件不會(huì)下滑或脫落，從而確保了試件與入射桿和透射桿共軸，進(jìn)而提高了霍普金森壓桿試驗(yàn)的準(zhǔn)確度。

附圖說(shuō)明

為了更清楚地說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施例中的方案，下面將對(duì)實(shí)施例中描述所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單的介紹，顯而易見(jiàn)地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為本發(fā)明一具體實(shí)施例提供的霍普金森壓桿裝置的輔助裝置的整體結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為圖1的正剖圖；

圖3為圖1的側(cè)剖圖。

其中，1為入射桿、2為透射桿、3為調(diào)節(jié)螺母、4為調(diào)節(jié)螺栓、5為托盤(pán)、6為支撐桿、7為第一卡槽、8為收集盒、9為第二卡槽、10為固定螺栓、11為試件、12為頂蓋手柄、13為懸桿、14為支撐板、15為頂蓋、16為第一固定板、17為第二固定板、18為第一側(cè)板、19為第二側(cè)板、20為第三側(cè)板、21為第四側(cè)板。

具體實(shí)施方式

本發(fā)明提供了一種霍普金森壓桿試驗(yàn)的輔助裝置，該輔助裝置能夠確保試件與入射桿和透射桿共軸，從而提高試驗(yàn)的準(zhǔn)確度。

下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明的一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下所獲得的所有其它實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。

請(qǐng)參考圖1-圖3。在本發(fā)明一具體實(shí)施例中，霍普金森壓桿試驗(yàn)的輔助裝置包括支撐板14、調(diào)節(jié)螺栓4、支撐桿6以及托盤(pán)5。

支撐板14用于支撐托盤(pán)5。調(diào)節(jié)螺栓4與支撐板14螺紋連接。支撐桿6位于支撐板14的上方，并且支撐桿6為空心結(jié)構(gòu)，支撐桿6套設(shè)在調(diào)節(jié)螺栓4上，支撐桿6能夠相對(duì)于調(diào)節(jié)螺栓4轉(zhuǎn)動(dòng)。托盤(pán)5設(shè)置在支撐桿6的頂端?？梢酝ㄟ^(guò)焊接的方式將托盤(pán)5焊接在支撐桿6上。支撐桿6轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，能夠帶動(dòng)托盤(pán)5一起轉(zhuǎn)動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)托盤(pán)5與試件11的對(duì)中。旋擰調(diào)節(jié)螺栓4時(shí)，支撐桿6能夠上下移動(dòng)，從而能夠?qū)崿F(xiàn)托盤(pán)5的上下調(diào)節(jié)。

在進(jìn)行試驗(yàn)時(shí)，首先將試件11放置于入射桿1和透射桿2之間，之后旋擰調(diào)節(jié)螺栓4，調(diào)節(jié)支撐桿6的位置，使支撐桿6上的托盤(pán)5位于試件11的底部，用于支撐試件11，之后轉(zhuǎn)動(dòng)支撐桿6，使托盤(pán)5與試件11對(duì)中，最后推動(dòng)入射桿1和透射桿2將試件11夾緊。由于試件11由托盤(pán)5的支撐，因此試件11不會(huì)下滑或脫落，從而確保了試件11與入射桿1和透射桿2共軸，進(jìn)而提高了霍普金森壓桿試驗(yàn)的準(zhǔn)確度。

在本發(fā)明一具體實(shí)施例中，增設(shè)了與支撐板14連接的懸桿13，該懸桿13能夠上下移動(dòng)，那么懸桿13就能夠帶動(dòng)支撐板14、支撐桿6以及托盤(pán)5上下移動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)托盤(pán)5豎直方向位移的粗調(diào)。那么調(diào)節(jié)螺栓4實(shí)現(xiàn)托盤(pán)5豎直方向位置的精調(diào)。如此，能夠很方便地調(diào)節(jié)托盤(pán)5的位置。懸桿13的上下移動(dòng)可以通過(guò)多種方式實(shí)現(xiàn)，比如氣缸、絲杠等。

在本發(fā)明一具體實(shí)施例中，懸桿13的底部設(shè)置有一段安裝螺紋，該段安裝螺紋穿設(shè)于支撐板14中。本實(shí)施例還包括上螺母和下螺母。上螺母位于支撐板14的上方，下螺母位于支撐板14的下方，旋緊上螺母和下螺母，從而將支撐板14鎖緊在懸桿13上。在本實(shí)施例中，在安裝螺紋的長(zhǎng)度范圍內(nèi)，可以上下移動(dòng)支撐板14，實(shí)現(xiàn)支撐板14的進(jìn)一步粗調(diào)，待支撐板14移動(dòng)到合適位置時(shí)，旋緊上螺母和下螺母。另外，本實(shí)施例中的支撐板14與懸桿13為可拆卸連接，在支撐板14損壞時(shí)，可以很方便地對(duì)支撐板14進(jìn)行更換。

在本發(fā)明一具體實(shí)施例中，還包括防護(hù)箱。支撐板14、支撐桿6、托盤(pán)5、調(diào)節(jié)螺栓4均設(shè)置于防護(hù)箱內(nèi)。防護(hù)箱具有四個(gè)側(cè)板。入射桿1和透射桿2分別穿設(shè)于第一側(cè)板18和第二側(cè)板19中。第三側(cè)板20和第四側(cè)板21中至少有一個(gè)為透明材質(zhì)，這樣才能方便操作者觀察防護(hù)箱內(nèi)的試驗(yàn)過(guò)程。另外，第三側(cè)板20和第四側(cè)板21中至少有一個(gè)為可打開(kāi)式，從而便于托盤(pán)5位置的調(diào)試，調(diào)試完畢后，還能夠合上?？纱蜷_(kāi)式可以為抽拉式打開(kāi)，也可以為翻轉(zhuǎn)式打開(kāi)。本實(shí)施例將試驗(yàn)的空間局限于防護(hù)箱內(nèi)，這樣就能防止飛濺的碎片傷及操作者，有效地提高了試驗(yàn)的安全性能。

在本發(fā)明一具體實(shí)施例中，上述中的懸桿13穿設(shè)在防護(hù)箱的頂蓋15中，或者說(shuō)懸桿13伸出頂蓋15。懸桿13上設(shè)置有調(diào)節(jié)螺紋，與該調(diào)節(jié)螺紋配合的調(diào)節(jié)螺母3能夠?qū)覘U13鎖緊在頂蓋15上。本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解的是，調(diào)節(jié)螺紋的軸向長(zhǎng)度即為懸桿13上下移動(dòng)的范圍?？梢愿鶕?jù)實(shí)際需要來(lái)設(shè)置調(diào)節(jié)螺紋的軸向長(zhǎng)度。

進(jìn)一步地，為了確保懸桿13的平穩(wěn)性，可以將懸桿13設(shè)置為兩根。兩根懸桿13分布在支撐板14的兩側(cè)。兩個(gè)懸桿13的頂部通過(guò)橫桿連接為一體。

試驗(yàn)的過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生碎片，為了便于碎片的收集，還可以在防護(hù)箱的底部設(shè)置收集盒8。這樣，飛濺的碎片最終都落入收集盒8內(nèi)。之后打開(kāi)第三側(cè)板20或者第四側(cè)板21將收集盒8取出。另外，還可以在收集盒8上設(shè)置手柄，從而方便操作者取出收集盒8。

在本發(fā)明一具體實(shí)施例中，規(guī)定防護(hù)箱的第三側(cè)板20和第四側(cè)板21均為透明的有機(jī)玻璃板，這樣更利于操作者的觀察。另外，本實(shí)施例還將第三側(cè)板20和第四側(cè)板21均設(shè)置為了可拆卸式。具體的可拆卸式結(jié)構(gòu)如下：防護(hù)箱上設(shè)置了與第三側(cè)板20配合的第一卡槽7，與第四側(cè)板21配合的第二卡槽9。第三側(cè)板20能夠插入到第一卡槽7內(nèi)，從而實(shí)現(xiàn)第三側(cè)板20的安裝，第三側(cè)板20還能夠從第一卡槽7內(nèi)抽出，從而實(shí)現(xiàn)第三側(cè)板20的打開(kāi)。第四側(cè)板21能夠插入第二卡槽9，還能夠從第二卡槽9內(nèi)抽出。第一卡槽7和第二卡槽9可以為豎向，也可以為橫向，分別對(duì)應(yīng)第三側(cè)板20和第四側(cè)板21的上下抽拉和左右抽拉。

在本發(fā)明一具體實(shí)施例中，防護(hù)箱的底板具有分別伸出第一側(cè)板18和第二側(cè)板19的第一固定板16和第二固定板17。也可以理解為第一固定板16和第二固定板17為底板在入射桿1或者透射桿2方向上的延伸。第一固定板16和第二固定板17上均設(shè)置有用于將防護(hù)箱固定在橫梁上的螺栓孔，這樣就能夠確保防護(hù)箱的穩(wěn)定性。所述橫梁為霍普金森壓桿裝置中的橫梁。

為了降低試驗(yàn)噪音，優(yōu)化試驗(yàn)環(huán)境，在本發(fā)明一具體實(shí)施例中，在防護(hù)箱的內(nèi)壁上設(shè)置了泡沫吸音材料9。

為了方便打開(kāi)頂蓋15，還可以在頂蓋15上設(shè)置頂蓋手柄12。

綜上所述，在進(jìn)行試驗(yàn)時(shí)，首先將第三側(cè)板20和第四側(cè)板21抽出，將入射桿1和透射桿2調(diào)整到合適位置，使二者之間留出安裝距離。之后移動(dòng)懸桿13，從而使托盤(pán)5靠近入射桿1和透射桿2，此為粗調(diào)，粗調(diào)到位后，旋緊調(diào)節(jié)螺母3，將懸桿13鎖緊在頂蓋15上。之后將涂有潤(rùn)滑劑的試件11放置于入射桿1和透射桿2之間，之后旋擰調(diào)節(jié)螺栓4，使托盤(pán)5支撐試件11，并與試件11對(duì)中，此為精調(diào)，之后移動(dòng)入射桿1和透射桿2，將試件11夾緊，最后將第三側(cè)板20和第四側(cè)板21分別插入第一卡槽7和第二卡槽9內(nèi)，使防護(hù)箱處于封閉狀態(tài)。在試驗(yàn)結(jié)束后，將第三側(cè)板20和第四側(cè)板21拉出，移動(dòng)入射桿1和透射桿2至適當(dāng)位置，中間留出適當(dāng)距離，以防對(duì)后續(xù)上移后的支撐桿6和托盤(pán)5造成干涉。旋開(kāi)調(diào)節(jié)螺母3，上移懸桿13，從而使支撐板14下方留出足夠的空間供收集盒8的取出，移動(dòng)到位后，鎖緊調(diào)節(jié)螺母3。最后將收集盒8拉出，將收集的碎片倒入試驗(yàn)袋中。

所公開(kāi)的實(shí)施例的上述說(shuō)明，使本領(lǐng)域?qū)I(yè)技術(shù)人員能夠?qū)崿F(xiàn)或使用本發(fā)明。對(duì)這些實(shí)施例的多種修改對(duì)本領(lǐng)域的專(zhuān)業(yè)技術(shù)人員來(lái)說(shuō)將是顯而易見(jiàn)的，本文中所定義的一般原理可以在不脫離本發(fā)明的精神或范圍的情況下，在其它實(shí)施例中實(shí)現(xiàn)。因此，本發(fā)明將不會(huì)被限制于本文所示的這些實(shí)施例，而是要符合與本文所公開(kāi)的原理和新穎特點(diǎn)相一致的最寬的范圍。