基于Hopkinson压杆的往复式双同步组装系统.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN106248496A(43)申请公布日2016.12.21(21)申请号201610573233.X(22)申请日2016.07.20(71)申请人西北工业大学地址710072陕西省西安市友谊西路127号(72)发明人索涛李玉龙张超谭伟力汪存显(74)专利代理机构西北工业大学专利中心61204代理人慕安荣(51)Int.Cl.G01N3/18(2006.01)权利要求书1页说明书5页附图2页(54)发明名称基于Hopkinson压杆的往复式双同步组装系统(57)摘要一种基于Hopkinson压杆的往复式双同步组装系统，同步气室的输出端口与三路同步发射阀的输入端口连通，三路同步发射阀的两个输出端口分别与同步手动阀的两个输入端口连通。同步手动阀的两个输出端口分别连接有推动气管和回拉气管。所述入射杆一端的加载端和透射杆的一端加载端分别安装在加热炉两侧的通孔上，并使该入射杆与透射杆同轴。本发明与基于Hopkinson杆的加热炉配合使用，使得安装套管简便快捷，能够实现不同直径导杆与试样的精确对齐及完好接触。并且能够实现1600℃超高温及有氧与无氧环境，具有加热稳定、保温性能好的特点，并能够通过加热炉的观察窗口获得高速动态实验中的实验图像。CN106248496ACN106248496A权利要求书1/1页1.一种基于Hopkinson压杆的往复式双同步组装系统，其特征在于，包括加热炉、独立的同步气室、三路同步发射阀、同步手动阀、入射杆同步活塞、入射杆同步活塞推杆、透射杆同步活塞、推动气管和回拉气管；其中：同步气室的输出端口通过管路与三路同步发射阀的输入端口连通；三路同步发射阀的两个输出端口分别与同步手动阀的两个输入端口连通；所述同步手动阀的两个输出端口分别连接有推动气管和回拉气管，其中的推动气管与透射杆同步活塞的一个输入端口连通，并且在该推动气管上通过三通接头与入射杆同步活塞的一个输入端口连通；其中的回拉气管与透射杆同步活塞的另一个输入端口连通，并且在该回拉气管上通过三通接头与入射杆同步活塞的另一个输入端口连通；所述入射杆一端的加载端和透射杆的一端加载端分别安装在加热炉两侧的通孔上，并使该入射杆与透射杆同轴。2.如权利要求1所述基于Hopkinson压杆的往复式双同步组装系统，其特征在于，所述透射杆另一端的端面与透射杆同步活塞活塞杆的端面接触，并通过连接套固定；在所述透射杆上固定套装有透射杆限位卡环，通过该透射杆限位卡环限定所述透射杆水平运动的距离。3.如权利要求1所述基于Hopkinson压杆的往复式双同步组装系统，其特征在于，所述入射杆上固定套装有入射杆限位卡环，亦通过该入射杆限位卡环限定所述入射杆水平运动的距离；在所述入射杆限位卡环的外侧由内向外依次套装有套环和回拉卡环；其中的套环与所述入射杆之间间隙配合。4.如权利要求3所述基于Hopkinson压杆的往复式双同步组装系统，其特征在于，所述套环与回拉卡环之间的间距根据顶片的厚度确定，使该顶片能够嵌入所述套环与回拉卡环之间；所述顶片位于入射杆同步活塞的活塞杆的端头。2CN106248496A说明书1/5页基于Hopkinson压杆的往复式双同步组装系统技术领域[0001]本发明涉及材料的超高温动态力学性能测试装置，具体说是一种基于Hopkinson压杆的往复式双同步组装系统。背景技术[0002]目前Hopkinson杆主要用于常温和较低温度下对试样力学性能的测量，而在实际应用中，尤其是航空航天领域，材料的的力学性能以及破坏过程一般都是处于超高温状态下，因此，认识材料在超高温条件下的力学响应特征就成为相关领域的研究热点。要进行高温试验，一种方法是将整个试验系统置于高温环境，另一种方法就是局部加热。在Hopkinson杆试验中，要对整个试验系统进行加热不仅非常困难，而且也是不合适的，所以必须对试样进行局部加热。一般有两种试验方案，一种方案是将试样与一部分压杆同时进行加热，但由于入射杆和透射杆都是热的良导体，这样在入射杆和透射杆上形成温度梯度，会对实验结果造成影响；另一种方案是将试样与入射杆和透射杆分离，将试样加热到预定温度，再使加载杆与试样接触后立即加载。[0003]专利申请号为03105729.2的专利是一种用于应变率可达102～103/s的Hopkinson压杆上进行材料在高温和高应变率耦合条件的试验方法。试验原理是：通过套在入射杆或者透射杆上的套筒将试样悬空在加热系统中，实验开始前将入射杆和透射杆置于加热系统外，同时在透射杆上安装同步组装系统。实验时，当Hopkinson压杆发射撞击杆的同时，利用Hopkinson压杆系统气室的压力推动同步组装系统中与透射杆固连的活塞运动，推动试样向入射杆运动并与入射杆紧