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专利号: 2020102953746
申请人: 辽宁科技大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 测量;测试
更新日期:2024-01-05
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种模拟流体环境的霍普金森压杆试验系统,其特征在于,包括箱体、流体引入装置、流体放出装置、霍普金森压杆贯通装置一、霍普金森压杆贯通装置二、透射杆、入射杆、测速杆、测速仪及样品固定装置;所述箱体的底部一侧开设通孔一,流体引入装置中的流体入口管自通孔一伸入箱体内,通孔一处通过密封透盖密封;箱体底部的另一侧开设通孔二,流体放出装置的流体出口管自通孔二伸入箱体内,通孔二处通过密封透盖密封;样品固定装置置于箱体中部,样品置于样品固定装置上;对应样品高度的箱体一侧开设通孔三,霍普金森压杆贯通装置一设钢管一自通孔三伸入箱体内,透射杆穿过钢管一后延伸至样品对应端外侧,通孔三处通过密封透盖密封;对应样品高度的箱体另一侧开设通孔四,霍普金森压杆贯通装置二设钢管二自通孔四伸入箱体内,入射杆穿过钢管二后延伸至样品对应端外侧,通孔四处通过密封透盖密封;透射杆的前端、入射杆的前设均设有应变片,应变片的信号输出端连接计算机;箱体顶部开设通孔五,测速杆悬吊于样品的正上方,测速杆的信号输出电缆穿过通孔五后连接测速仪,通孔五处通过密封透盖密封;对应样品高度的箱体一端开设通孔六,通孔六通过透明端盖封闭,通孔六外侧设高速摄影仪;所述通孔一~通孔五处均通过密封透盖密封。

2.根据权利要求1所述的一种模拟流体环境的霍普金森压杆试验系统,其特征在于,所述流体引入装置由流体入口管以及沿流体流动方向依次设于流体入口管上的流体泵、流体控制开关一和超声波流量计一组成,流体入口管的一端连接流体储槽,流体入口管的另一端穿过对应的密封透盖后伸入箱体内。

3.根据权利要求1所述的一种模拟流体环境的霍普金森压杆试验系统,其特征在于,所述流体放出装置由流体出口管以及沿流体流动方向依次设于流体出口管上的超声波流量计二及流体控制开关二组成,流体出口管的一端连接流体回收槽,流体出口管的另一端穿过对应的密封透盖后伸入箱体内。

4.根据权利要求1所述的一种模拟流体环境的霍普金森压杆试验系统,其特征在于,所述霍普金森压杆贯通装置一由装置台一、钢管一及橡胶圈组成,钢管一的一端穿过对应密封透盖后伸入箱体内;透射杆的一端穿设在装置台一上的通孔中,另一端穿过钢管一后延伸至样品对应端外侧;橡胶圈套设在透射杆外与装置台一的通孔之间;钢管一与透射杆之间充满黄油;所述霍普金森压杆贯通装置二由装置台二、钢管二及橡胶圈组成,钢管二的一端穿过对应密封透盖后伸入箱体内;入射杆的一端穿设在装置台二上的通孔中,另一端穿过钢管二后延伸至样品对应端外侧;橡胶圈套设在入射杆外与装置台二的通孔之间;钢管二与入射杆之间充满黄油。

5.根据权利要求1所述的一种模拟流体环境的霍普金森压杆试验系统,其特征在于,所述箱体由多块透明塑料板通过嵌套结构胶接组成,或由金属板通过焊接组成;箱体侧面沿高向设有标尺。

6.根据权利要求1所述的一种模拟流体环境的霍普金森压杆试验系统,其特征在于,所述流体入口管、流体出口管为橡胶软管或钢管。

7.基于权利要求1-6任意一种所述模拟流体环境的霍普金森压杆试验系统的试验方法,其特征在于,包括如下步骤:

1)制作样品,样品呈圆柱状;

2)将样品两端抹上黄油后,通过通孔六放入箱体内,并置于样品固定装置的顶部,样品的两端紧贴入射杆和透射杆;

3)通过透明端盖将通孔六封闭,打开流体引入装置中的流体控制开关一向箱体内注入流体,箱体内的液面到达设定液位后,打开流体放出装置中的流体控制开关二,通过流体控制开关一、流体控制开关二控制流入箱体与流出箱体的流体流量,保持箱体内样品所处位置的流体深度和流速均为一定值;

4)利用高速摄影仪透过透明端盖进行拍摄,记录样品的损坏或破碎过程;

5)对样品施加冲击荷载,通过机算机的数据分析单元处理后得到所述样品的应力—应变曲线;

6)冲击加载完成后,关闭流体控制开关一,将流体控制开关二调节至最大流量使箱体内的流体全部放出;

7)通过通孔六取出样品,分析样品在流体中的损伤或破碎情况,进而分析样品的能耗情况。