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原文传递分离式霍普金森杆压扭动载荷复合加载装置及其使用方法

专利名称：	分离式霍普金森杆压扭动载荷复合加载装置及其使用方法
摘要：	本发明提供一种分离式霍普金森杆压扭动载荷复合加载装置及其使用方法，属于分离式霍普金森杆实验的技术领域，包括内杆、外杆、夹具、扭矩加载器、法兰、紧固件和子弹；内杆的截面为圆形，第一端为用于安装试样的试样端，第二端与法兰固定连接，第一端与法兰之间依次安装夹具和扭矩加载器；外杆的第一端设置有刃口朝向内杆第一端的带刃冲击块，第二端固定在法兰上；夹具周向固定，通过紧固件与外部机架连接；紧固件与带刃冲击块的刃口接触；子弹通过子弹驱动装置撞击法兰。本发明设计结构简单，操作方便，实现了现有技术不能进行的压扭复合加载测试。
专利类型：	发明专利
申请人：	太原理工大学
发明人：	张晨;张祺;金涛;钟燕;贺玲;张景琦
专利状态：	有效
申请日期：	1900-01-20T00:00:00+0805
发布日期：	1900-01-20T21:00:00+0805
申请号：	CN201911407398.X
公开号：	CN111044352A
代理机构：	太原晋科知识产权代理事务所(特殊普通合伙)
代理人：	任林芳
分类号：	G01N3/02;G01N3/307;G;G01;G01N;G01N3;G01N3/02;G01N3/307
申请人地址：	030024 山西省太原市迎泽西大街79号
主权项：	1.一种分离式霍普金森杆压扭动载荷复合加载装置，其特征在于，包括内杆（1）、外杆（2）、夹具（3）、扭矩加载器（4）、法兰（5）、紧固件（6）和子弹；所述内杆（1）的截面为圆形，第一端为用于安装试样的试样端，第二端与法兰（5）固定连接，第一端与法兰（5）之间依次安装夹具（3）和扭矩加载器（4）；所述外杆（2）的第一端设置有刃口朝向内杆（1）第一端的带刃冲击块（2.1），第二端固定在法兰（5）上；所述夹具（3）周向固定，通过紧固件（6）与外部机架（100）连接；所述紧固件（6）与带刃冲击块（2.1）的刃口接触；所述子弹通过子弹驱动装置撞击法兰（5）；所述夹具（3）与内杆（1）第一端之间的杆体为第一内杆段（1.1），夹具（3）与内杆（1）第二端之间的杆体为第二内杆段（1.2），第一内杆段（1.1）的长度为L1，第二内杆段（1.2）的长度为L2，内杆（1）中扭转应力波波速为CN，压缩应力波波速为CY1，外杆（2）中压缩应力波波速为CY2，其中CY1小于CY2，子弹撞击法兰（5）后，压缩波经法兰（5）一部分进入内杆（1），另一部分进入外杆（2），由于CY1小于CY2，外杆（2）的压缩应力波先于内杆（1）的压缩应力波到达夹具（3）位置，并冲断与夹具（3）连接的紧固件（6），释放夹具（3），夹具（3）解除约束后，内杆（1）中扭转应力波向试样端传播，要求内杆（1）中压缩应力波和扭转应力波同时到达试样端，则L1和L2满足公式（1）：通过公式（1）解出：。 2.根据权利要求1所述的分离式霍普金森杆压扭动载荷复合加载装置，其特征在于，所述紧固件（6）设置有预制裂纹缺口；所述带刃冲击块（2.1）的刃口位于预制裂纹缺口的相对侧。 3.根据权利要求2所述的分离式霍普金森杆压扭动载荷复合加载装置，其特征在于，所述紧固件（6）为紧固螺栓。 4.根据权利要求1-3任一项所述的分离式霍普金森杆压扭动载荷复合加载装置，其特征在于，所述外杆（2）的截面为矩形。 5.根据权利要求4所述的分离式霍普金森杆压扭动载荷复合加载装置，其特征在于，所述内杆（1）、外杆（2）、法兰（5）和紧固件（6）均由金属制成；所述内杆（1）和法兰（5）之间以及外杆（2）和法兰（5）均为焊接。 6.一种如权利要求1-5任一项所述的分离式霍普金森杆压扭动载荷复合加载装置的使用方法，其特征在于，包括下述步骤： S1，安装夹具（3）和扭矩加载器（4），通过紧固件（6）将夹具（3）与外部机架（100）固定，并使得紧固件（6）与带刃冲击块（2.1）的刃口接触； S2，启动扭矩加载器（4）对第二内杆段（1.2）加载扭矩； S3，启动子弹驱动装置将子弹打向法兰（5），接着带刃冲击块（2.1）会将冲断紧固件（6），扭转应力波与压缩应力波先后通过夹具（3）处，并同时到达第一内杆段（1.1）的试样端，实现对试样的压扭复合加载。
所属类别：	发明专利