【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及霍普金森压杆试验的，尤其涉及一种基于分离式霍普金森压杆系统的可控应变中断装置。
技术介绍
1、目前获取动态力学性能的主要装置是霍普金森压杆系统，通过控制撞击杆长度和撞击杆速度来控制测试加载应变率和试样应变范围，因为存在通过扫描电镜等设备对前后被测试样进行表征来辅助力学测试从变形机理上分析获取力学性能的需求，但由于受到撞击杆长度与速度和试样尺寸的限制，若要通过控制变量方法获取仅受应变率效应影响的被测试样存在着较大的难度，存在的应变差异会使试样产生损伤甚至破坏，导致力学表征受到试样的影响。这就需要匹配撞击杆长度与速度，然而一套霍普金森压杆系统中不会配置满足实验要求的各种尺寸撞击杆，会需要特定的实验设计、冗余的实验测试甚至额外的撞击杆加工，实验测试环节的任何一个失误都会导致实验响应数据的误差。另外现存的限位环装置是通过实验方案设计不同尺寸的环状套筒直接置于入射杆与透射杆端面，不仅受到实验方案的限制，还需要在实验测试中加工大量一次性的不可重复利用的限位环，不仅涉及到成本与可持续利用的问题，还涉及到限位环加工精度与测试装置损伤问题。
2、另外，公开号为cn116165083a的专利文件(一种压缩变形量可控的霍普金森杆压缩装置)显示通过衬套和铰链型固定支架控制压缩量的策略存在由于连接方式为铰链连接和装置为分离式装置，在受到动态载荷作用时由于约束条件的单一性和连接状态的不稳定性会产生测试数据的不准确问题，另外此连接方式可能会由于多次冲击后造成连接松弛现象，影响测试进程。
技术实现思路>
1、鉴于现有技术存在上述问题，提出了一种基于分离式霍普金森压杆系统的可控应变中断装置。
2、本申请提供了一种基于分离式霍普金森压杆系统的可控应变中断装置，其目的在于：提供一种可以精确控制压缩变形量的霍普金森杆压缩装置，其可以精确控制同一种速度下不同的压缩变形量，本专利技术的夹持组件，满足各种形状的试件中心与霍普金森压杆中心的同轴放置降低波形误差。
3、本专利技术的技术方案为：一种基于分离式霍普金森压杆系统的可控应变中断装置，包括入射杆、设置在入射杆一侧的透射杆以及设置在入射杆和透射杆之间的试样，其试样和透射杆之间设置有可控应变中断单元；
4、所述可控应变中断单元包括设置在透射杆上的外接定位套筒，所述外接定位套筒内部中空分为连接段和螺纹段，所述螺纹段的直径小于连接段的直径，所述连接段套设在透射杆上，所述螺纹段内设置有内嵌固定套筒，所述内嵌固定套筒和外接定位套筒之间套设有限位法兰套筒，所述外接定位套筒、内嵌固定套筒和限位法兰套筒之间采用相同螺距的螺纹连接，所述内嵌固定套筒内设置有垫块二，所述垫块二与透射杆和试样相贴，所述外接定位套筒的筒壁设置有固定螺栓。
5、进一步的，所述限位法兰套筒包括轴向延伸的套筒段一和径向延伸的法兰段一，所述内嵌固定套筒包括轴向延伸的套筒段二和径向延伸的法兰段二，所述法兰段一与法兰段二外径相同，所述法兰段二外径与连接段内径相同，所述法兰段一设置在套筒段一左侧，所述法兰段二设置在套筒段二右侧，所述法兰段二与透射杆之间设置有垫片，所述垫片套设在垫块二上且垫块二的长度等于内嵌固定套筒长度与垫片厚度之和。
6、进一步的，所述试样和入射杆之间设置有垫块一，所述垫块一直径与入射杆相同，垫块一通过橡胶圈与入射杆相连。
7、进一步的，所述可控应变中断单元还包括定位组件；
8、所述定位组件包括径向设置于法兰段一右端面内的定位腔、设置于定位腔底部的弹簧、抵触弹簧设置的定位销、等距圆周设置于外接定位套筒左端面的定位孔，所述定位销卡合在任意所述定位孔内。
9、进一步的，所述套筒段一的右端面和法兰段二的左端面相抵，所述法兰段一的左端面与入射杆端面之间的距离为试样长度的30％，所述外接定位套筒、内嵌固定套筒和限位法兰套筒之间的螺纹螺距为试样长度的5％，所述定位孔设置为5组。
10、进一步的，所述套筒段二的左端面设置有卡合槽，所述卡合槽内设置有夹持组件。
11、进一步的，所述夹持组件包括设置在卡合槽内的连接环、数个等距环形整列于连接环上的卡合爪。
12、进一步的，所述卡合爪包括依次相连的爪杆一、爪杆二、爪杆三，所述爪杆一与连接环相连，所述爪杆一与爪杆二之间的角度为钝角，所述爪杆二和爪杆三之间的角度为钝角，在不加持试样时，爪杆二与透射杆轴线之间的角度为锐角。
13、进一步的，所述爪杆三的端部设置有圆球。
14、本专利技术的有益效果：
15、1、通过设置可控应变中断单元，会使试样压缩在指定位移量(即应变)停止同时受到不同压缩应变率作用，通过不同应变率作用下产生相同应变量的压缩试样方便回收，用于后续由于动态载荷作用下微观晶体变形机理的相关研究，辅助工程材料的动态力学本构研究及性能参数的精准获取，且该装置可重复使用，适应不同种类试样的测试。
16、2、通过设置定位组件，起到定位试样应变中断长度的作用，每旋转相邻定位孔的角度，限位法兰套筒移动距离为试样长度的1％，每旋转一圈，限位法兰套筒移动距离为试样长度的5％，控制压缩形变量最大为试样长度的30％，精确的控制了压缩变形量。
17、3、通过设置多个卡合爪，使多个卡合爪能够将不同形状的试样固定在入射杆的轴线位置上，且卡合爪具有弹性，不会影响试样的形变，将爪杆之间设置成钝角是为了方便塞入试样，将爪杆三的端部设置圆球可以减少放置试样时对试样表面的划伤。
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1.一种基于分离式霍普金森压杆系统的可控应变中断装置，包括入射杆(1)、设置在入射杆(1)一侧的透射杆(2)以及设置在入射杆(1)和透射杆(2)之间的试样(3)，其特征在于：试样(3)和透射杆(2)之间设置有可控应变中断单元；
2.根据权利要求1所述的基于分离式霍普金森压杆系统的可控应变中断装置，其特征在于：所述限位法兰套筒(8)包括轴向延伸的套筒段一(11)和径向延伸的法兰段一(12)，所述内嵌固定套筒(7)包括轴向延伸的套筒段二(13)和径向延伸的法兰段二(14)，所述法兰段一(12)与法兰段二(14)外径相同，所述法兰段二(14)外径与连接段(5)内径相同，所述法兰段一(12)设置在套筒段一(11)左侧，所述法兰段二(14)设置在套筒段二(13)右侧，所述法兰段二(14)与透射杆(2)之间设置有垫片(15)，所述垫片(15)套设在垫块二(9)上且垫块二(9)的长度等于内嵌固定套筒(7)长度与垫片(15)厚度之和。
3.根据权利要求2所述的基于分离式霍普金森压杆系统的可控应变中断装置，其特征在于：所述试样(3)和入射杆(1)之间设置有垫块一(16)，所
4.根据权利要求3所述的基于分离式霍普金森压杆系统的可控应变中断装置，其特征在于：所述可控应变中断单元还包括定位组件(18)；
5.根据权利要求4所述的基于分离式霍普金森压杆系统的可控应变中断装置，其特征在于：所述套筒段一(11)的右端面和法兰段二(14)的左端面相抵，所述法兰段一(12)的左端面与入射杆(1)端面之间的距离为试样(3)长度的30％，所述外接定位套筒(4)、内嵌固定套筒(7)和限位法兰套筒(8)之间的螺纹螺距为试样(3)长度的5％，所述定位孔(22)设置为5组。
6.根据权利要求2所述的基于分离式霍普金森压杆系统的可控应变中断装置，其特征在于：所述套筒段二(13)的左端面设置有卡合槽(23)，所述卡合槽(23)内设置有夹持组件(24)。
7.根据权利要求6所述的基于分离式霍普金森压杆系统的可控应变中断装置，其特征在于：所述夹持组件(24)包括设置在卡合槽(23)内的连接环(25)、数个等距环形整列于连接环(25)上的卡合爪(26)。
8.根据权利要求7所述的基于分离式霍普金森压杆系统的可控应变中断装置，其特征在于：所述卡合爪(26)包括依次相连的爪杆一(27)、爪杆二(28)、爪杆三(29)，所述爪杆一(27)与连接环(25)相连，所述爪杆一(27)与爪杆二(28)之间的角度为钝角，所述爪杆二(28)和爪杆三(29)之间的角度为钝角，在不夹持试样(3)时，爪杆二(28)与透射杆(2)轴线之间的角度为锐角。
9.根据权利要求8所述的基于分离式霍普金森压杆系统的可控应变中断装置，其特征在于：所述爪杆三(29)的端部设置有圆球(30)。
...【技术特征摘要】
1.一种基于分离式霍普金森压杆系统的可控应变中断装置，包括入射杆(1)、设置在入射杆(1)一侧的透射杆(2)以及设置在入射杆(1)和透射杆(2)之间的试样(3)，其特征在于：试样(3)和透射杆(2)之间设置有可控应变中断单元；
2.根据权利要求1所述的基于分离式霍普金森压杆系统的可控应变中断装置，其特征在于：所述限位法兰套筒(8)包括轴向延伸的套筒段一(11)和径向延伸的法兰段一(12)，所述内嵌固定套筒(7)包括轴向延伸的套筒段二(13)和径向延伸的法兰段二(14)，所述法兰段一(12)与法兰段二(14)外径相同，所述法兰段二(14)外径与连接段(5)内径相同，所述法兰段一(12)设置在套筒段一(11)左侧，所述法兰段二(14)设置在套筒段二(13)右侧，所述法兰段二(14)与透射杆(2)之间设置有垫片(15)，所述垫片(15)套设在垫块二(9)上且垫块二(9)的长度等于内嵌固定套筒(7)长度与垫片(15)厚度之和。
3.根据权利要求2所述的基于分离式霍普金森压杆系统的可控应变中断装置，其特征在于：所述试样(3)和入射杆(1)之间设置有垫块一(16)，所述垫块一(16)直径与入射杆(1)相同，垫块一(16)通过橡胶圈(17)与入射杆(1)相连。
4.根据权利要求3所述的基于分离式霍普金森压杆系统的可控应变中断装置，其特征在于：所述可控应变中断单元还包括定位组件(18)；
5.根据权利要求4所述的...
【专利技术属性】
技术研发人员：司博文，申广鑫，刘晋佳，王强，何玉龙，
申请(专利权)人：长治医学院，
类型：发明
国别省市：
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