一種新型霍普金森壓桿主動圍壓實(shí)驗(yàn)的圍壓缸裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及材料動態(tài)力學(xué)性能的沖擊加載實(shí)驗(yàn)裝置，尤其是一種新型霍普金森壓桿主動圍壓實(shí)驗(yàn)的圍壓缸裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著地下工程、抗震結(jié)構(gòu)以及防護(hù)工程對混凝土材料在復(fù)雜應(yīng)力狀態(tài)下高應(yīng)變率動態(tài)力學(xué)性能的迫切需要，材料的動態(tài)力學(xué)性能的研宄愈來愈引起人們的重視。人們不斷提出一系列專用于測試材料動態(tài)力學(xué)性能的沖擊加載裝置，霍普金森壓桿成為目前國際上應(yīng)用最為廣泛的材料高應(yīng)變力學(xué)性能實(shí)驗(yàn)裝置，其中分離式霍普金森壓桿因其結(jié)構(gòu)簡單，運(yùn)行成本低廉獲得了廣泛的應(yīng)用。
[0003]分離式霍普金森桿是研宄一維應(yīng)力狀態(tài)下材料動態(tài)力學(xué)性能的有效實(shí)驗(yàn)裝置。目前的分離式霍普金森桿實(shí)驗(yàn)裝置已有大的改進(jìn)，實(shí)驗(yàn)技術(shù)也得到大幅提高；但是，大多工程材料在使用過程中不僅受到軸向動載荷，且還受到靜態(tài)徑向載荷(圍壓)的作用，因此研宄靜態(tài)圍壓情況下再受軸向動載荷時(shí)材料的力學(xué)響應(yīng)則成了必然的。市場上也出現(xiàn)了一些霍普金森圍壓裝置，但是目前市場上的霍普金森圍壓裝置普遍存在問題，就是當(dāng)壓力腔增壓時(shí)，高壓使橡膠套抱緊桿件，同時(shí)使桿件受力產(chǎn)生向腔體外側(cè)運(yùn)行的趨勢，出現(xiàn)使桿件壓不緊試件的問題。
[0004]專利號CN202837089《一種霍普金森壓桿主動圍壓實(shí)驗(yàn)的圍壓缸裝置》，其由圍壓缸體、時(shí)間調(diào)節(jié)定位螺桿、試件定位支撐套、耐油橡膠套、表管及排氣孔和高壓油管接入口等部件組成；準(zhǔn)確調(diào)整和固定試件，確保了試件的沖擊加載實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。但是，當(dāng)壓力腔增壓時(shí)，高壓使橡膠套抱緊桿件，同時(shí)使桿件受力產(chǎn)生向腔體外側(cè)運(yùn)行的趨勢，出現(xiàn)使桿件壓不緊試件的問題。從而導(dǎo)致原本與試件緊密接觸的桿件斷面不再與試件接觸，留有空隙，影響實(shí)驗(yàn)。
[0005]專利號201310373162.5《用于霍普金森壓桿圍壓試驗(yàn)中防止桿件外移的擋圈》，包括由筒體和封蓋構(gòu)成的壓力容器，還包括橡膠套筒以及套在橡膠套筒外側(cè)的金屬套筒，金屬套筒上設(shè)置通孔，所述橡膠套筒內(nèi)側(cè)還設(shè)置有金屬擋圈。解決了實(shí)驗(yàn)過程中橡膠套筒在壓力作用下發(fā)生變形，進(jìn)入封蓋與桿件形成的空隙中，并帶動桿件外移的情況。而當(dāng)壓力腔持續(xù)增壓時(shí)，雖然金屬擋圈防止了橡膠套筒變形后進(jìn)入封蓋與桿件形成的間隙中帶動桿件外移，但是仍不能解決高壓在使橡膠套抱緊桿件的同時(shí)使桿件受力產(chǎn)生向腔體外側(cè)運(yùn)行的趨勢，使桿件壓不緊試件的問題，從而導(dǎo)致原本與試件緊密接觸的桿件斷面不再與試件接觸，留有空隙，影響實(shí)驗(yàn)。
[0006]本發(fā)明壓力腔兩端的壓緊塊通過螺釘與金屬套連接為一體，橡膠套設(shè)置在壓緊塊與金屬套連接后形成的封閉空間內(nèi)；由此壓緊塊與金屬套、橡膠套形成一個(gè)整體，這個(gè)整體在壓力腔內(nèi)軸向浮動，當(dāng)壓力腔內(nèi)注入高壓油后，壓力腔內(nèi)的高壓油通過壓緊塊的間隙可進(jìn)入壓緊塊外側(cè)空間，最終使兩邊壓力相等；所形成的整體在腔體內(nèi)所受薄膜應(yīng)力的方向相等，相當(dāng)于被壓力油包容的一個(gè)懸浮體，壓力油對缸體造成的壓力變形不會傳遞到橡膠套內(nèi)側(cè)的入射桿、透射桿以及試件；因此入射桿和透射桿可始終保持對試件的擠壓力，不受殼體外形變化的影響。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]為了解決目前市場上的霍普金森圍壓裝置當(dāng)壓力腔增壓時(shí)，高壓使橡膠套抱緊桿件，同時(shí)使桿件受力產(chǎn)生向腔體外側(cè)運(yùn)行的趨勢，出現(xiàn)使桿件壓不緊試件的問題，提出一種新型霍普金森壓桿主動圍壓實(shí)驗(yàn)的圍壓缸裝置，該裝置不但防止了橡膠套筒變形后進(jìn)入封蓋與桿件形成的間隙中帶動桿件外移，而且解決了高壓在使橡膠套抱緊桿件的同時(shí)使桿件受力產(chǎn)生向腔體外側(cè)運(yùn)行的趨勢，使桿件壓不緊試件的問題，結(jié)構(gòu)簡單、設(shè)計(jì)合理。
[0008]一種新型霍普金森壓桿主動圍壓實(shí)驗(yàn)的圍壓缸裝置，包括缸體、缸體內(nèi)的壓力腔、缸蓋、壓緊塊、金屬套、橡膠套以及軸孔，其特征是:所述缸體外兩端分別設(shè)置有缸蓋；所述壓力腔兩端對應(yīng)缸蓋分別設(shè)有壓緊塊，且壓緊塊一端伸入至缸體內(nèi)；所述壓力腔兩端的壓緊塊之間設(shè)有金屬套，并通過螺釘連接；所述金屬套內(nèi)側(cè)設(shè)有橡膠套，且橡膠套位于壓力腔兩端的壓緊塊之間，使壓緊塊與金屬套、橡膠套形成一個(gè)整體。
[0009]所述缸蓋與壓緊塊同軸心設(shè)置，且中部均預(yù)留有同軸心的軸孔。
[0010]有益效果:本發(fā)明是對已有圍壓裝置進(jìn)行的改進(jìn)；不但防止了橡膠套筒變形后進(jìn)入封蓋與桿件形成的間隙中帶動桿件外移，而且解決了高壓在使橡膠套抱緊桿件的同時(shí)使桿件受力產(chǎn)生向腔體外側(cè)運(yùn)行的趨勢，使桿件壓不緊試件的問題，結(jié)構(gòu)簡單、設(shè)計(jì)合理。
[0011]本發(fā)明壓力腔兩端的壓緊塊通過螺釘與金屬套連接為一體，橡膠套設(shè)置在壓緊塊與金屬套連接后形成的封閉空間內(nèi)；由此壓緊塊與金屬套、橡膠套形成一個(gè)整體，這個(gè)整體在壓力腔內(nèi)軸向浮動，當(dāng)壓力腔內(nèi)注入高壓油后，壓力腔內(nèi)的高壓油通過壓緊塊的間隙可進(jìn)入壓緊塊外側(cè)空間，最終使兩邊壓力相等；所形成的整體在腔體內(nèi)所受薄膜應(yīng)力的方向相等，相當(dāng)于被壓力油包容的一個(gè)懸浮體，壓力油對缸體造成的壓力變形不會傳遞到橡膠套內(nèi)側(cè)的入射桿、透射桿以及試件；因此入射桿和透射桿可始終保持對試件的擠壓力，不受缸體外形變化的影響。
【附圖說明】
[0012]圖1為發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0013]圖中:1_缸體；2_壓力腔；3-缸蓋；4-軸孔；5_橡膠套；6_金屬套；7_壓緊塊；8_螺釘。
【具體實(shí)施方式】
[0014]如圖1所示的一種新型霍普金森壓桿主動圍壓實(shí)驗(yàn)的圍壓缸裝置，包括缸體1、缸體I內(nèi)的壓力腔2、缸蓋3、壓緊塊8、金屬套6、橡膠套5以及軸孔4 ;所述缸體I外兩端分別設(shè)置有缸蓋3 ;所述壓力腔2兩端對應(yīng)缸蓋3分別設(shè)有壓緊塊8，且壓緊塊8 一端伸入至缸體I內(nèi)；所述壓力腔2兩端的壓緊塊8之間設(shè)有金屬套6，并通過螺釘9連接；所述金屬套6內(nèi)側(cè)設(shè)有橡膠套5，且橡膠套5位于壓力腔2兩端的壓緊塊8之間，使壓緊塊8與金屬套6、橡膠套5形成一個(gè)整體。
[0015]所述缸蓋與壓緊塊同軸心設(shè)置，且中部均預(yù)留有同軸心的軸孔。
[0016]工作原理:在壓力腔2兩端設(shè)置壓緊塊8，壓力腔2兩端的壓緊塊8通過螺釘9與金屬套6連接為一體，橡膠套5設(shè)置在壓緊塊8與金屬套6連接后形成的封閉空間內(nèi)；由此壓緊塊8與金屬套6、橡膠套5形成一個(gè)整體，這個(gè)整體在壓力腔2內(nèi)軸向浮動，當(dāng)壓力腔2內(nèi)注入高壓油后，壓力腔2內(nèi)的高壓油通過壓緊塊8的間隙可進(jìn)入壓緊塊外側(cè)空間，最終使兩邊壓力相等；所形成的整體在缸體I內(nèi)所受薄膜應(yīng)力的方向相等，相當(dāng)于被壓力油包容的一個(gè)懸浮體，壓力油對缸體I造成的壓力變形不會傳遞到橡膠套5內(nèi)側(cè)的入射桿、透射桿以及試件；因此入射桿和透射桿可始終保持對試件的擠壓力，不受缸體I外形變化的影響。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種新型霍普金森壓桿主動圍壓實(shí)驗(yàn)的圍壓缸裝置，包括缸體、缸體內(nèi)的壓力腔、缸蓋、壓緊塊、金屬套、橡膠套以及軸孔，其特征是:所述缸體外兩端分別設(shè)置有缸蓋；所述壓力腔兩端對應(yīng)缸蓋分別設(shè)有壓緊塊，且壓緊塊一端伸入至缸體內(nèi)；所述壓力腔兩端的壓緊塊之間設(shè)有金屬套，并通過螺釘連接；所述金屬套內(nèi)側(cè)設(shè)有橡膠套，且橡膠套位于壓力腔兩端的壓緊塊之間，使壓緊塊與金屬套、橡膠套形成一個(gè)整體。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種新型霍普金森壓桿主動圍壓實(shí)驗(yàn)的圍壓缸裝置，其特征是:所述缸蓋與壓緊塊同軸心設(shè)置，且中部均預(yù)留有同軸心的軸孔。
【專利摘要】本發(fā)明涉及材料動態(tài)力學(xué)性能的沖擊加載實(shí)驗(yàn)裝置，尤其是一種新型霍普金森壓桿主動圍壓實(shí)驗(yàn)的圍壓缸裝置，包括缸體、缸體內(nèi)的壓力腔、缸蓋、壓緊塊、金屬套、橡膠套以及軸孔，其特征是：所述缸體外兩端分別設(shè)置有缸蓋；所述壓力腔兩端對應(yīng)缸蓋分別設(shè)有壓緊塊，且壓緊塊一端伸入至缸體內(nèi)；所述壓力腔兩端的壓緊塊之間設(shè)有金屬套，并通過螺釘連接；所述金屬套內(nèi)側(cè)設(shè)有橡膠套，且橡膠套位于壓力腔兩端的壓緊塊之間，使壓緊塊與金屬套、橡膠套形成一個(gè)整體；該裝置不但防止了橡膠套筒變形后進(jìn)入封蓋與桿件形成的間隙中帶動桿件外移，而且解決了高壓在使橡膠套抱緊桿件的同時(shí)使桿件受力產(chǎn)生向腔體外側(cè)運(yùn)行的趨勢，使桿件壓不緊試件的問題，結(jié)構(gòu)簡單。
【IPC分類】G01N3-02, G01N3-307
【公開號】CN104677725
【申請?zhí)枴緾N201510076422
【發(fā)明人】徐可立
【申請人】洛陽利維科技有限公司
【公開日】2015年6月3日
【申請日】2015年2月13日