一種新型霍普金森壓桿的支撐裝置及其調節方法
【專利摘要】本發明涉及一種新型霍普金森壓桿的支撐裝置及其調節方法，包括第一支撐板、第二支撐板，所述第二支撐板位于第一支撐板的上方且相互平行，所述第一支撐板上端面中間固定連接有一豎直的螺桿，所述螺桿上套設有一可旋轉以上下移動的調節塊，所述第二支撐板穿設有下端頂住調節塊上端面以微調第二支撐板高度的調節螺栓，所述第二支撐板上端面中間開設有用于支撐霍普金森壓桿系統中的桿件的凹槽。本發明還涉及一種新型霍普金森壓桿的支撐裝置的調節方法，該支撐裝置結構簡單，調節方法簡潔、易于掌握，節約調節時間，不僅能夠對霍普金森壓桿進行有效支撐，且在進行霍普金森壓桿實驗時，各碰撞面很好的結合，得到的實驗數據精度高，真實、可靠。
【專利說明】一種新型霍普金森壓桿的支撐裝置及其調節方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種新型霍普金森壓桿的支撐裝置及其調節方法。
【背景技術】
[0002]SHPB (霍普金森壓桿)實驗裝置是當前實驗用的沖擊加載裝置，SHPB實驗裝置可以高速發射彈丸與試驗材料撞擊來加載，SHPB實驗測試系統通常由入射桿，透射桿，吸能桿，以及緩沖裝置組成，彈體與入射桿碰撞后施加到入射桿一個撞擊力，該撞擊力通過入射桿，試件，最后傳播到吸收桿，設置在吸收桿后端的緩沖裝置是要將吸收桿的撞擊力緩沖、吸收；在SHPB系統中，入射，透射，吸能桿都需要通過支撐裝置進行支撐，同時，根據應力波原理，各壓桿在碰撞的時候，各碰撞面需要很好的結合，碰撞的時候間隙過大或者撞擊面沒有完全吻合，實驗會產生很大的誤差甚至錯誤，目前，霍普金森壓桿支撐裝置通常采用墊片調節其高度，底面采用螺栓調節其左右的結合面，這很難調節到位，浪費大量的實驗時間，并且精度較低。
【發明內容】
[0003]本發明針對上述現有技術存在的問題做出改進，即本發明所要解決的技術問題是提供一種操作方便、調節精度高的新型霍普金森壓桿支撐裝置。
[0004]為了解決上述技術問題，本發明的技術方案是:一種新型霍普金森壓桿的支撐裝置及其調節方法，包括第一支撐板、第二支撐板，所述第二支撐板位于第一支撐板的上方且相互平行，所述第一支撐板上端面中間固定連接有一豎直的螺桿，所述螺桿上套設有一可旋轉以上下移動的調節塊，所述第二支撐板穿設有下端頂住調節塊上端面以微調第二支撐板高度的調節螺栓，所述第二支撐板上端面中間開設有用于支撐霍普金森壓桿系統中的桿件的凹槽。
[0005]進一步的，所述凹槽的橫截面呈半圓形。
[0006]進一步的，所述第二支撐板還穿設有下端與第一支撐板螺紋連接的固定螺栓。
[0007]進一步的，所述第二支撐板上開設有四個用于配合調節螺栓的第一貫穿螺紋孔。
[0008]進一步的，所述第一支撐板上開設有四個用于配合固定螺栓的第二貫穿螺紋孔。
[0009]進一步的，所述第一支撐板上開設有四個用于配合固定螺栓的第二貫穿螺紋孔。
[0010]進一步的，所述第一支撐板上開設有四個用于與安裝臺上的固定塊相配合的調節滑槽。
[0011]進一步的，所述螺桿焊接在第一支撐板上。
[0012]進一步的，所述桿件為入射桿或透射桿或吸能桿。
[0013]同時，本發明還提供一種新型霍普金森壓桿的支撐裝置的調節方法，按以下步驟進行:
(I)粗調:將該支撐裝置放置在操作臺上，左右移動該支撐裝置，使其正對霍普金森壓桿系統中的桿件下方，旋轉、上下移動調節塊，使得桿件放入相應支撐裝置的第二支撐板凹槽內；
(2)微調:旋轉調節螺栓，微調第二支撐板的高度，使得桿件被撞擊面與相鄰桿件撞擊面具有很好的平行度，并且兩端面重合；
(3)固定:最后將第二支撐板上穿設的固定螺栓下端與第一支撐板擰緊、固定。
[0014]與現有技術相比，本發明具有以下有益效果:(I)本發明的支撐裝置結構簡單，調節方法簡潔、易于掌握，節約調節時間；(2)本發明能夠對霍普金森壓桿進行有效支撐；(3)在進行霍普金森壓桿實驗時，各碰撞面很好的結合，得到的實驗數據精度高，真實、可靠。
[0015]下面結合附圖和【具體實施方式】對本發明做進一步詳細的說明。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0016]圖1為本發明實施例的構造示意圖。
[0017]圖2為本發明實施例的第一支撐板俯視示意圖。
[0018]圖3為本發明實施例的第二支撐板俯視示意圖。
[0019]圖4為速度為20米/秒的彈速的實驗結果圖。
[0020]圖5為速度為10米/秒的彈速的實驗結果圖。
[0021 ] 圖中:1-第一支撐板，2-第二支撐板，3-螺桿，4-調節塊，5-調節螺栓，6_桿件，61-入射桿62-透射桿，63-吸能桿，7-凹槽，8-固定螺栓，9-第一貫穿螺紋孔，10-第二貫穿螺紋孔，11-調節滑槽。
【具體實施方式】
[0022]如圖f 4所示，一種新型霍普金森壓桿的支撐裝置及其調節方法，包括第一支撐板1、第二支撐板2，所述第二支撐板2位于第一支撐板I的上方且相互平行，所述第一支撐板I上端面中間固定連接有一豎直的螺桿3，所述螺桿3上套設有一可旋轉以上下移動的調節塊4，所述第二支撐板2穿設有下端頂住調節塊4上端面以微調第二支撐板2高度的調節螺栓5，所述第二支撐板2上端面中間開設有用于支撐霍普金森壓桿系統中的桿件6的凹槽7，所述桿件為入射桿61或透射桿62或吸能桿63。
[0023]在本實施例中，所述凹槽7的橫截面呈半圓形，在進行霍普金森壓桿實驗時，霍普金森壓桿測試系統中的入射桿61，透射桿62及吸能桿63受到壓力波的作用，產生碰撞，半圓形的凹槽7與入射桿61，透射桿62及吸能桿63相吻合，使得受到撞擊作用的入射桿61，透射桿62及吸能桿63不會左右晃動，同時所述半圓形的凹槽7在入射桿61，透射桿62及吸能桿63直線運動時，又起到導向作用。
[0024]在本實施例中，所述第二支撐板2還穿設有下端與第一支撐板I螺紋連接的固定螺栓8 ;所述第一支撐板1、第二支撐板2上均開設有四個用于配合固定螺栓8的第一貫穿螺紋孔9 ;所述第二支撐板2上開設有四個用于配合調節螺栓5的第二貫穿螺紋孔10。
[0025]在本實施例中，所述第一支撐板I上開設有四個用于與安裝臺上的固定塊相配合的調節滑槽11。
[0026]本實施例的工作過程如下:(1)粗調:該支撐裝置分別安裝在入射桿61，透射桿62及吸能桿63下方的安裝臺上，第一支撐板I上的調節滑槽11與安裝臺上凸塊相配合，該支撐裝置沿著調節滑槽11左右移動，同時旋轉、上下移動調節塊4，將調節塊4調整到一個恰當的高度，使得入射桿61，透射桿62及吸能桿63分別放入相應支撐裝置的第二支撐板2凹槽7內；(2)微調:旋轉調節螺栓5，微調第二支撐板2的高度，使得桿件6被撞擊面與相鄰桿件6撞擊面具有很好的平行度，并且兩端面重合，例如，入射桿61被撞擊面與彈體端部撞擊面具有很好的平行度，并且兩端面重合；入射桿61尾部端面與透射桿62前部端面具有很好的平行度，并且兩端面重合；吸能桿63前部端面與透射桿62具有很好的平行度，并且兩端面重合；再整體檢查一遍系統上述端面的平行度與重合度，使得入射桿61，透射桿62及吸能桿63與相應凹槽7完全貼合，達到實驗要求；(3)固定:最后將第二支撐板2上穿設的固定螺栓8下端與第一支撐板I擰緊、固定，再將第一支撐板I固定在安裝臺；最后在入射桿61與透射桿62中夾入符合實驗要求的試塊。本實例中采用了平整度較好的混凝土試塊，取某一彈速進行實驗，經過編制程序將入射，透射，反射波繪制在一起，檢查實驗的精度，確定支撐調節的可行性，程序可以將實驗結果為時間點數與應變的關系曲線(圖4)，也可以控制為時間與應力關系曲線(圖5)。
[0027]根據SHPB試驗原理，存在以下的方程:
【權利要求】
1.一種新型霍普金森壓桿支撐裝置，其特征在于:包括第一支撐板、第二支撐板，所述第二支撐板位于第一支撐板的上方且相互平行，所述第一支撐板上端面中間固定連接有一豎直的螺桿，所述螺桿上套設有一可旋轉以上下移動的調節塊，所述第二支撐板穿設有下端頂住調節塊上端面以微調第二支撐板高度的調節螺栓，所述第二支撐板上端面中間開設有用于支撐霍普金森壓桿系統中的桿件的凹槽。
2.根據權利要求1所述的一種新型霍普金森壓桿支撐裝置，其特征在于:所述凹槽的橫截面呈半圓形。
3.根據權利要求1所述的一種新型霍普金森壓桿支撐裝置，其特征在于:所述第二支撐板還穿設有下端與第一支撐板螺紋連接的固定螺栓。
4.根據權利要求1或3所述的一種新型霍普金森壓桿支撐裝置，其特征在于:所述第二支撐板上開設有四個用于配合調節螺栓的第一貫穿螺紋孔。
5.根據權利要求1或3所述的一種新型霍普金森壓桿支撐裝置，其特征在于:所述第一支撐板上開設有四個用于配合固定螺栓的第二貫穿螺紋孔。
6.根據權利要求1或3或4所述的一種新型霍普金森壓桿支撐裝置，其特征在于:所述第二支撐板上開設有四個用于配合固定螺栓的第二貫穿螺紋孔。
7.根據權利要求1或3或5所述的一種新型霍普金森壓桿支撐裝置，其特征在于:所述第一支撐板上開設有四個用于與安裝臺上的固定塊相配合的調節滑槽。
8.根據權利要求1所述的一種新型霍普金森壓桿支撐裝置，其特征在于:所述螺桿焊接在第一支撐板上。
9.根據權利要求1所述的一種新型霍普金森壓桿支撐裝置，其特征在于:所述桿件為入射桿或透射桿或吸能桿。
10.一種新型霍普金森壓桿的支撐裝置的調節方法，其特征在于，按以下步驟進行: (1)粗調:將該支撐裝置放置在操作臺上，左右移動該支撐裝置，使其正對霍普金森壓桿系統中的桿件下方，旋轉、上下移動調節塊，使得桿件放入相應支撐裝置的第二支撐板凹槽內； (2)微調:旋轉調節螺栓，微調第二支撐板的高度，使得桿件被撞擊面與相鄰桿件撞擊面具有很好的平行度，并且兩端面重合； (3)固定:最后將第二支撐板上穿設的固定螺栓下端與第一支撐板擰緊、固定。
【文檔編號】G01N3/02GK104198274SQ201410468624
【公開日】2014年12月10日 申請日期:2014年9月16日 優先權日:2014年9月16日
【發明者】蔣國平, 肖三霞 申請人:福建江夏學院