一種shpb束桿試驗裝置的支架的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及霍普金森壓桿試驗裝置，尤其涉及一種SHPB束桿試驗裝置的支架。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著國民經(jīng)濟，國防建設(shè)的發(fā)展，多相、非均質(zhì)復(fù)合材料動態(tài)力學(xué)特性的研宄引起了力學(xué)界、材料學(xué)界的共同關(guān)注，其中混凝土材料(包括普通混凝土、陶?；炷良疤厥饣炷?在工程中的應(yīng)用最為廣泛，對其相關(guān)力學(xué)特性的了解也越來越重視。
[0003]混凝土靜態(tài)力學(xué)性能的研宄已較為成熟，而混凝土沖擊動態(tài)力學(xué)性能的研宄相對較少，但需求迫切。研宄混凝土沖擊載荷下的動態(tài)響應(yīng)，應(yīng)變率效應(yīng)是最基本的動態(tài)效應(yīng)之一?；炷敛牧弦彩且环N率敏感材料，在沖擊力學(xué)狀態(tài)下，混凝土材料具有應(yīng)力波效應(yīng)(慣性效應(yīng))和應(yīng)變率效應(yīng)，兩者互相聯(lián)系、互相影響，使問題變得復(fù)雜。H.Kolsky創(chuàng)建的SHPB(分離式Hopkinson壓桿)技術(shù)可以將兩種效應(yīng)解耦，是解決該類問題的有效方法，因而SHPB是沖擊力學(xué)性能研宄的首選裝置。而根據(jù)試樣材料的均勻性要求，混凝土由于粗骨料的存在要求試樣的尺寸較大，采用傳統(tǒng)的單桿SHPB技術(shù)則入射桿和透射桿的尺寸也將變大，將引起桿的橫向慣性效應(yīng)，導(dǎo)致測試結(jié)果失真。
[0004]為解決上述技術(shù)問題，申請日為2010年I月6日、專利號為ZL201020049494的中國實用新型專利公開了一種霍普金森壓桿動態(tài)壓縮實驗裝置，特點是它包括支架和撞擊桿，支架上固定設(shè)置有導(dǎo)軌，撞擊桿與導(dǎo)軌滑動配合，導(dǎo)軌內(nèi)設(shè)置有入射束桿和透射束桿，入射束桿由多根入射單桿組成，透射束桿由多根透射單桿組成，每對入射單桿和透射單桿組成一對滿足一維應(yīng)力波條件的霍普金森壓桿；優(yōu)點是可以忽略每根單桿的應(yīng)力波橫向彌散效應(yīng)，使其滿足一維應(yīng)力波的假定；可以方便采用傳統(tǒng)霍普金森技術(shù)的實驗數(shù)據(jù)測試和分析方法，從而可實現(xiàn)符合工程實際的大尺寸混凝土的動態(tài)壓縮實驗研宄；但是該裝置豎直設(shè)置，其占用空間太大，安裝維修困難、實驗準(zhǔn)備工作量大、耗時長，且升降入射束桿困難，放置混凝土試樣及束桿和撞擊桿的調(diào)節(jié)對心亦較為困難。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種安裝維修方便、束桿定位調(diào)節(jié)方便準(zhǔn)確的SHPB束桿試驗裝置的支架。
[0006]本發(fā)明解決上述技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案為:一種SHPB束桿試驗裝置的支架，包括分別設(shè)置在入射束桿與透射束桿上且可沿軸向移動的束桿支架，所述的入射束桿由多根方形的入射單桿組成，所述的透射束桿由多根方形的透射單桿組成，所述的入射單桿的數(shù)量與所述的透射單桿的數(shù)量相等，所述的入射束桿與所述的透射束桿之間設(shè)置有用于放置待測的大尺寸混凝土試樣的試樣支架，所述的試樣支架的移動方向與所述的束桿支架的移動方向相垂直。
[0007]所述的束桿支架包括第一導(dǎo)軌、多組沿軸向間隔排列的第一滾輪組件和至少兩個沿軸向間隔排列的支撐架，所述的支撐架豎直設(shè)置，所述的支撐架內(nèi)設(shè)置有多個與入射單桿或所述的透射單桿的數(shù)量、形狀、排列均相同的方孔，相鄰的方孔之間通過金屬條隔開，所述的金屬條上設(shè)置有方便導(dǎo)線通過的缺口，所述的支撐架的下端一體設(shè)置有水平的底盤，所述的底盤的下端面設(shè)置有軸向延伸且與所述的第一導(dǎo)軌相匹配的第一弧形凹槽，所述的底盤擱置在所述的第一導(dǎo)軌上，所述的第一導(dǎo)軌嵌入所述的第一弧形凹槽中，所述的第一滾輪組件包括滾輪軸和固定座，所述的滾輪軸固定設(shè)置在所述的固定座上，所述的滾輪軸的兩端軸接有懸空的滾輪，所述的第一導(dǎo)軌擱置在所述的滾輪上且與所述的滾輪滑動配合，使得所述的第一導(dǎo)軌可沿軸向移動，所述的固定座固定在試驗平臺上。
[0008]所述的金屬條的厚度為1mm，可滿足每根入射單桿或透射單桿上貼應(yīng)變片與引線的要求。
[0009]所述的試樣支架包括第二導(dǎo)軌、多組間隔排列的第二滾輪組件和用于放置大尺寸混凝土試樣的平臺，所述的第二滾輪組件的結(jié)構(gòu)與所述的第一滾輪組件的結(jié)構(gòu)相同，所述的第二導(dǎo)軌擱置在所述的第二滾輪組件的滾輪上且與所述的滾輪滑動配合，所述的第二導(dǎo)軌的移動方向與所述的第一導(dǎo)軌的移動方向相垂直，所述的平臺的下端面設(shè)置有與所述的第二導(dǎo)軌相匹配的第二弧形凹槽，所述的平臺擱置在所述的第二導(dǎo)軌上，所述的第二導(dǎo)軌嵌入所述的第二弧形凹槽中，所述的平臺上設(shè)置有用于平整束桿端面的擋板。
[0010]所述的第一滾輪組件的固定座和所述的第二滾輪組件的固定座上均設(shè)置有位置調(diào)節(jié)機構(gòu)。
[0011]所述的位置調(diào)節(jié)機構(gòu)包括固定螺釘、調(diào)節(jié)螺釘和設(shè)置在所述的固定座上的腰形孔，所述的腰形孔的長度方向與其所對應(yīng)的束桿支架或試樣支架的移動方向相垂直，所述的固定螺釘向下穿過所述的腰形孔與所述的試驗平臺螺接固定，所述的固定螺釘上套設(shè)有調(diào)節(jié)墊片，所述的調(diào)節(jié)墊片位于所述的固定座的下方，所述的調(diào)節(jié)螺釘與所述的固定座豎直螺接，所述的調(diào)節(jié)螺釘?shù)南露隧斣谒龅脑囼炂脚_的上端面上。
[0012]所述的底盤或所述的平臺上分別螺接有定位螺釘，所述的定位螺釘穿過所述的第一弧形凹槽頂在所述的第一導(dǎo)軌上，或所述的定位螺釘穿過所述的第二弧形凹槽頂在所述的第二導(dǎo)軌上，可防止底盤相對第一導(dǎo)軌發(fā)生滑動，防止平臺相對第二導(dǎo)軌發(fā)生滑動。
[0013]所述的底盤的兩端分別設(shè)置有第一擋條，所述的第一擋條套設(shè)在所述的第一導(dǎo)軌上且緊貼所述的底盤，所述的第一擋條上螺接有豎直的定位螺釘，所述的定位螺釘頂接在所述的第一導(dǎo)軌上，所述的平臺的兩端分別設(shè)置有第二擋條，所述的第二擋條套設(shè)在所述的第二導(dǎo)軌上，所述的第二擋條上螺接有豎直的定位螺釘，所述的定位螺釘頂接在所述的第二導(dǎo)軌上，可防止第一導(dǎo)軌滑出第一滾輪組件，防止第二導(dǎo)軌滑出第二滾輪組件，同時由于第一擋條緊貼底盤，對底盤可起到雙重定位作用，進一步保證了底盤與第一導(dǎo)軌之間的固定。
[0014]所述的束桿支架之間設(shè)置有用于檢測所述的入射束桿和所述的透射束桿是否同軸的同軸度檢測機構(gòu)，可方便快速地檢測出轉(zhuǎn)接頭、入射束桿、透射束桿三者是否同軸，保證實驗原理的實現(xiàn)。
[0015]所述的同軸度檢測機構(gòu)包括設(shè)置在每個支撐架上端中間的對準(zhǔn)孔，所有的對準(zhǔn)孔位于同一直線上，即表明所述的入射束桿和所述的透射束桿同軸。
[0016]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點是:
(1)、由于設(shè)置在入射束桿與透射束桿上的束桿支架可沿軸向移動，這使得整個裝置可完美嫁接傳統(tǒng)SHPB壓桿的試驗平臺，占用空間相對較小，且安裝維修方便，耗時短，且導(dǎo)軌沿滾輪滾動的摩擦力很小，使得入射束桿和透射束桿的位置移動、調(diào)節(jié)都非常方便；
(2)、由于入射束桿與透射束桿之間設(shè)置有用于放置待測的大尺寸混凝土試樣的試樣支架，試樣支架的移動方向與束桿支架的移動方向相垂直，使得大尺寸混凝土試樣的安裝、位置調(diào)節(jié)都比較方便，且由于試樣支架的平臺上設(shè)置有擋板，大尺寸混凝土試樣及平臺隨第二導(dǎo)軌橫向移動，其摩擦力小，將平臺滑動至擋板在實驗加載位置時，可通過將入射束桿、透射束桿與擋板輕微碰撞來達(dá)到調(diào)節(jié)束桿端面平整的目的，而將大尺寸混凝土試樣橫向移動至實驗加載位置時，可進行大尺寸混凝土試樣的動態(tài)沖擊試驗；
(3)、由于第一滾輪組件的固定座和第二滾輪組件的固定座上均設(shè)置有位置調(diào)節(jié)機構(gòu)；可調(diào)節(jié)束桿支架和試樣支架的水平位置及高度，使入射束桿、透射束桿和試樣的調(diào)節(jié)對準(zhǔn)方便快捷，且在同軸度檢測機構(gòu)的共同作用下，可方便精確地調(diào)節(jié)好入射束桿、透射束桿兩者的同軸度；
(4 )、整個支架具有良好的實用性、精確性、便捷性、耐用性。
【附圖說明】
[0017]圖1為本發(fā)明安裝好入射束桿和透射束桿后的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖2為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖3為本發(fā)明的支撐架的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖4為本發(fā)明的第一滾輪組件及其位置調(diào)節(jié)機構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖5為本發(fā)明的位置調(diào)節(jié)機構(gòu)的剖視圖。
【具體實施方式】
[0018]以下結(jié)合附圖實施例對本發(fā)明作進一步詳細(xì)描述。
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