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原文传递测试材料拉伸/压缩高应变率力学性能的装置及测试方法

专利名称：	测试材料拉伸/压缩高应变率力学性能的装置及测试方法
摘要：	本发明涉及一种测试材料拉伸/压缩高应变率力学性能的装置及测试方法，采用撞击杆直接撞击作用到应力波转接过渡杆件，然后加载压缩应力通过双侧压杆传递到拉伸入射杆端的梯型低弯矩应力转接头，这样对拉伸入射杆加一可控的拉伸应力波脉冲，进而对处在入射杆和透射杆之间连接的试样施加动态拉伸加载，完成对试样的动态拉伸性能测试。如果撞击杆直接撞击作用到透射杆(拉伸时为入射杆)，对处于两杆之间的压缩试样加载，就可以实现动态材料压缩性能测试，节省了庞大的占用面积同时，其结构简单方便可靠。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	陕西;61
申请人：	西北工业大学
发明人：	郭伟国;陈龙洋;王凡;赵思晗;高猛;徐宇珩
专利状态：	有效
申请日期：	2019-04-23T00:00:00+0800
发布日期：	2019-08-02T00:00:00+0800
申请号：	CN201910330386.5
公开号：	CN110082203A
代理机构：	西北工业大学专利中心
代理人：	王鲜凯
分类号：	G01N3/08(2006.01);G;G01;G01N;G01N3
申请人地址：	710072 陕西省西安市友谊西路127号
主权项：	1.一种测试材料拉伸/压缩高应变率力学性能的装置，包括炮管(1)、撞击杆(2)、拉伸透射杆(7)、拉伸入射杆(8)和两个应变片(6)；其特征在于还包括侧压杆(14)、人字型转接件(15)、梯型转接件(16)、滑动约束件(17)和拉\压转接头(18)；人字型转接件(15)与梯型转接件(16)之间设有上下两根侧压杆(14)，人字型转接件(15)与两根侧压杆(14)的连接端面实现广义波阻抗匹配，由一滑动约束件(17)约束；拉伸透射杆(7)之间拉伸入射杆(8)为被测试件，一并置于两根侧压杆(14)中，拉伸入射杆(8)的一端与梯型转接件(16)连接；两个应变片(6)分别设于拉伸透射杆(7)和拉伸入射杆(8)上；所述人字型转接件(15)与撞击杆(2)同轴且广义波阻抗和撞击杆(2)匹配或撞击杆广义波阻抗低于人字型转接件(15)。 2.根据权利要求1所述测试材料拉伸/压缩高应变率力学性能的装置，其特征在于：将人字型转接件(15)和梯型转接件(16)移开或取除，在拉伸入射杆(8)和拉伸透射杆(7)连接被测试件端面的螺纹孔内分别拧入拉/压转接头(18)，使得两个端面为平面，拉/压转接头(18)内为进行动态压缩测试的被测试件；在动态压缩测试时，拉伸入射杆(8)为压缩透射杆(20)，拉伸透射杆(7)为压缩入射杆(19)。 3.一种利用权利要求1所述测试材料拉伸/压缩高应变率力学性能的装置对材料进行动态拉伸测试的方法，其特征在于步骤如下：步骤1：将拉伸试样(11)通过螺纹和拉伸入射杆(8)与拉伸透射杆(7)连接起来，一并置于两根侧压杆(14)中；步骤2：控制气压推动撞击杆(2)撞击人字型转接件(15)的左端进行冲击加载，加载应力波沿侧压杆(14)传至侧压杆(14)右端，通过梯型转接件(16)对拉伸入射杆(8)施加拉伸加载从而产生拉伸入射脉冲；步骤3：产生的拉伸入射脉冲通过拉伸入射杆(8)加载至拉伸试样(11)上，一部分入射脉冲在拉伸入射杆(8)左端面形成反射脉冲并向拉伸入射杆(8)右端传输，另一部分则进入拉伸透射杆(7)形成透射脉冲；步骤4：利用位于拉伸入射杆(8)和透拉伸射杆(7)表面的两个应变片(6)记录脉冲，利用一维弹性应力波理论和Hopkinson压杆原理，即可将得到的脉冲信号转化为应力-应变曲线。 4.一种利用权利要求2所述测试材料拉伸/压缩高应变率力学性能的装置对材料进行动态压缩测试的方法，其特征在于步骤如下：步骤1：将拉/压转接头(18)拧入拉伸入射杆(8)和拉伸透射杆(7)端面的螺纹孔内，使其和试样接触的端面变的平整光洁；步骤2：控制气压推动撞击杆(2)撞击加装拉/压转接头(18)后压缩入射杆(19)的左端进行冲击加载，加载应力波沿压缩入射杆(19)传至压缩试样(4)，一部分入射脉冲在压缩入射杆(19)右端面形成反射脉冲并向压缩入射杆(19)左端传输，另一部分则进入压缩透射杆(20)形成透射脉冲；步骤3：利用位压缩透射杆(20)和压缩入射杆(19)表面的两个应变片(6)记录脉冲，利用一维弹性应力波理论和Hopkinson压杆原理，即将得到的脉冲信号转化为应力-应变曲线。
所属类别：	发明专利