一种高速动态压缩试验的装置制造方法
【专利摘要】本实用新型涉及一种高速动态压缩试验的装置，包括用于安装测试试件的底座及用于对所述试件进行压缩加载的加载机构，所述加载机构包括用于压缩所述试件的压板及一端部与所述压板固定连接的连接杆，所述底座具有用于容纳所述试件和压板的空腔及用于安装所述试件的安装板，所述连接杆的一端部位于所述空腔内，另一端部穿过所述安装板而延伸至所述空腔外，并且所述连接杆与所述安装板相滑动地设置，所述加载机构还包括一面与所述连接杆的另一端部相固定连接的加载板及与所述加载板的另一面相固定连接的卸载杆。本实用新型的压缩试验的装置可以直接应用在高速拉伸试验机上，可以实现低、中、高不同应变率下的高速动态压缩，安全可靠。
【专利说明】一种高速动态压缩试验的装置

【技术领域】
[0001]本实用新型属于材料力学性能动态测试与表征领域，用于汽车、航空等行业，具体涉及一种高速动态压缩试验的装置。

【背景技术】
[0002]轻量化材料在汽车碰撞载荷下的力学行为依赖于应力状态，如高强钢等金属材料在动态载荷下的断裂力学特性跟材料局部的拉伸、压缩、剪切变形相关。高聚物等非金属材料动态载荷作用下的屈服及断裂力学行为对应力状态呈现更显著的相关性。因此，有必要通过试验手段获得材料在不同应力状态下的动态力学行为(如动态压缩)，用以全面表征汽车材料的力学本构关系。目前，对于材料压缩性能的测试，通常是在电子万能试验机上完成。但是，电子万能试验机只能实现准静态或较低应变率下的试验。实际中，对于高强钢、塑料、泡沫等车用材料，我们更需要关注的则是材料在中、高应变率(f 1000/s)加载下的力学特性。落锤试验台虽然可以实现动态压缩，但由于冲击过程中存在能量损失，无法实现对试样恒速加载，试验过程中应变率变化较大。


【发明内容】

[0003]本实用新型所要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种能够用于高速拉伸试验机上的高速动态压缩试验的装置，该装置能够用于实现低、中、高不同应变率下的动态压缩试验，安全可靠。
[0004]为解决上述技术问题，本实用新型采用如下技术方案:
[0005]一种高速动态压缩试验的装置，包括用于安装测试试件的底座及用于对所述试件进行压缩加载的加载机构，所述加载机构包括用于压缩所述试件的压板及一端部与所述压板固定连接的连接杆，所述底座具有用于容纳所述试件和压板的空腔及用于安装所述试件的安装板，所述连接杆的一端部位于所述空腔内，另一端部穿过所述安装板而延伸至所述空腔外，并且所述连接杆与所述安装板相滑动地设置，所述加载机构还包括一面与所述连接杆的另一端部固定连接的加载板及与所述加载板的另一面固定连接的卸载杆。
[0006]所述底座还具有底板及两端部分别与所述安装板和底板相连的连接板，所述空腔由所述底板、连接板和安装板构成。
[0007]所述高速动态压缩试验的装置还包括位于所述空腔内且两端部分别与所述安装板和底板相连的多个导杆，多个所述导杆均穿过所述压板且与所述压板相滑动地设置。
[0008]多个所述导杆沿所述压板的周向方向均匀分布，所述导杆的延伸方向与所述连接杆的延伸方向相同。
[0009]所述加载板、安装板、压板和底板沿所述连接杆的延伸方向依次分布。
[0010]所述连接杆设置有多个，多个所述连接杆沿所述压板的周向方向均匀分布。
[0011 ] 所述卸载杆的对称二侧开设有缺口。
[0012]所述卸载杆的一端部与所述加载板之间固定连接有第一加载杆，所述卸载杆的另一端部固定连接有第二加载杆。
[0013]所述安装板的相对两面分别设置有第一缓冲垫和第二缓冲垫，所述第一缓冲垫位于所述安装板和加载板之间，所述第二缓冲垫位于所述安装板和压板之间。
[0014]所述安装板上固定连接有安装台，所述试件安装在所述安装台上。
[0015]由于以上技术方案的实施，本实用新型与现有技术相比具有下列优点:
[0016]本实用新型高速动态压缩试验的装置具有卸载杆，针对不同的试件材料，可以设计不同的卸载杆结构及对应的失效载荷，避免损坏设备。
[0017]本实用新型高速动态压缩试验的装置能够与高速拉伸试验机结合使用，可实现低、中、高不同应变率下的动态压缩试验。
[0018]本实用新型高速动态压缩试验的装置结构简单，制造成本低，安全可靠。

【专利附图】

【附图说明】
[0019]图1为本实用新型高速动态压缩试验的装置的主视图；
[0020]图2为图1中A-A向剖视图；
[0021]图3为图1中B-B向剖视图；
[0022]图4为本实用新型高速动态压缩试验的装置的底座的立体图；
[0023]图5为本实用新型高速动态压缩试验的装置的立体图(未显示加载机构);
[0024]图6为本实用新型高速动态压缩试验的装置的侧视图(未显示加载机构);
[0025]图7为本实用新型高速动态压缩试验的装置的加载机构的立体图；
[0026]图中:1、底座;101、安装板;102、连接板;103、底板;104、加强板;105、空腔;2、力口载机构;201、压板;202、连接杆;203、加载板;204、卸载杆;205、第一加载杆;206、第二加载杆；207、缺口 ；3、导杆；4、轴承；5、第一缓冲垫；6、第二缓冲垫；7、试件；8、安装台。

【具体实施方式】
[0027]以下结合说明书附图对本实用新型做进一步描述:
[0028]如附图广7所示，一种高速动态压缩试验的装置，用于高速拉伸试验机，该装置包括用于安装测试试件7的底座I及用于对试件7进行压缩加载的加载机构2，加载机构2包括用于压缩试件7的压板201及一端部与压板201固定连接的连接杆202，底座I具有用于容纳试件7和压板201的空腔105及用于安装试件7的安装板101，连接杆202的一端部位于空腔105内，另一端部穿过安装板101而延伸至空腔105外，并且连接杆202与安装板101相滑动地设置，加载机构2还包括一面与连接杆202的另一端部相固定连接的加载板203及一端部与加载板203的另一面相固定连接的卸载杆。
[0029]底座I还具有底板103及两端部分别与安装板101和底板103相连的连接板102，空腔105由底板103、连接板102和安装板101构成。
[0030]本实用新型高速动态压缩试验的装置还包括位于空腔105内且两端部分别与安装板101和底板103相连的多个导杆3,多个导杆3均穿过压板201且与压板201相滑动地设置。具体设置有3个导杆3，压板201通过轴承4在导杆3的长度方向上滑动；3个导杆3沿压板201的周向方向均匀分布，导杆3的延伸方向与连接杆202的延伸方向相同。
[0031]加载板203、安装板101、压板201和底板103在连接杆202的延伸方向依次分布。
[0032]本实用新型高速动态压缩试验的装置中连接杆202设置有多个，具体可以设置有3个，3个连接杆202沿压板201的周向方向均匀分布。
[0033]本实用新型高速动态压缩试验的装置的卸载杆204的对称二侧开设有缺口 207。为了更好地更换卸载杆204，在卸载杆204的一端部与加载板203之间固定连接有第一加载杆205，卸载杆204的另一端部固定连接有第二加载杆206。
[0034]为了避免加载板203与安装板101之间、压板201与安装板101之间的刚性接触冲击而损害装置及测量系统，在安装板101的相对两面分别设置有第一缓冲垫5和第二缓冲垫6，第一缓冲垫5位于加载板203与安装板101之间，第二缓冲垫6位于压板201与安装板101之间。
[0035]为了便于试件7在安装板101上的安装及拆卸，在安装板101上通过螺栓固定连接一安装台8，试件7通过螺栓连接或粘接的方式安装在安装台8上。
[0036]本实用新型的工作原理:
[0037]将底座I的底板103通过螺栓固定连接在高速拉伸试验机的试验台的T型槽内，第二加载杆206固定连接在高速拉伸试验机的夹头上，安装台8通过螺栓固定在底座I的安装板101上，试件7安装在安装台8上。
[0038]试验开始后，第二加载杆206带动加载板203向上运动，进而带动压板201通过轴承4沿导杆3向上运动，实现对试件7的动态压缩。而在第一加载杆205和第二加载杆206之间还连接有卸载杆204，具有载荷限制的自动卸载功能，能保护试验设备。当压缩载荷达到卸载杆204的破坏载荷，卸载杆204会发生断裂破坏，从而实现对试件7的卸载，保护试验设备。
[0039]综上所述，本实用新型高速动态压缩试验的装置具有如下优势:
[0040]I)本实用新型高速动态压缩试验的装置与高速拉伸试验机结合使用，可实现低、中、高不同应变率下的动态压缩试验；
[0041]2)本实用新型高速动态压缩试验的装置针对不同材料，可设计不同的卸载杆结构及对应的失效载荷，避免损坏设备；
[0042]3)本实用新型高速动态压缩试验的装置将高速拉伸试验机转“拉”为“压”，直接通过高速拉伸试验机加载，操作简单；
[0043]4)本实用新型高速动态压缩试验的装置结构简单，制造成本低，安全可靠。
[0044]以上对本实用新型做了详尽的描述，其目的在于让熟悉此领域技术的人士能够了解本实用新型的内容并加以实施，并不能以此限制本实用新型的保护范围，凡根据本实用新型的精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本实用新型的保护范围内。
【权利要求】
1.一种高速动态压缩试验的装置，包括用于安装测试试件的底座及用于对所述试件进行压缩加载的加载机构，所述加载机构包括用于压缩所述试件的压板及一端部与所述压板固定连接的连接杆，其特征在于:所述底座具有用于容纳所述试件和压板的空腔及用于安装所述试件的安装板，所述连接杆的一端部位于所述空腔内，另一端部穿过所述安装板而延伸至所述空腔外，并且所述连接杆与所述安装板相滑动地设置，所述加载机构还包括一面与所述连接杆的另一端部固定连接的加载板及与所述加载板的另一面固定连接的卸载杆。
2.根据权利要求1所述的高速动态压缩试验的装置，其特征在于:所述底座还具有底板及两端部分别与所述安装板和底板相连的连接板，所述空腔由所述底板、连接板和安装板构成。
3.根据权利要求2所述的高速动态压缩试验的装置，其特征在于:所述高速动态压缩试验的装置还包括位于所述空腔内且两端部分别与所述安装板和底板相连的多个导杆，多个所述导杆均穿过所述压板且与所述压板相滑动地设置。
4.根据权利要求3所述的高速动态压缩试验的装置，其特征在于:多个所述导杆沿所述压板的周向方向均勻分布，所述导杆的延伸方向与所述连接杆的延伸方向相同。
5.根据权利要求2所述的高速动态压缩试验的装置，其特征在于:所述加载板、安装板、压板和底板沿所述连接杆的延伸方向依次分布。
6.根据权利要求1所述的高速动态压缩试验的装置，其特征在于:所述连接杆设置有多个，多个所述连接杆沿所述压板的周向方向均匀分布。
7.根据权利要求1所述的高速动态压缩试验的装置，其特征在于:所述卸载杆的对称二侧开设有缺口。
8.根据权利要求7所述的高速动态压缩试验的装置，其特征在于:所述卸载杆的一端部与所述加载板之间固定连接有第一加载杆，所述卸载杆的另一端部固定连接有第二加载杆。
9.根据权利要求1所述的高速动态压缩试验的装置，其特征在于:所述安装板的相对两面分别设置有第一缓冲垫和第二缓冲垫，所述第一缓冲垫位于所述安装板和加载板之间，所述第二缓冲垫位于所述安装板和压板之间。
10.根据权利要求1所述的高速动态压缩试验的装置，其特征在于:所述安装板上固定连接有安装台，所述试件安装在所述安装台上。
【文档编号】G01N3/08GK204116147SQ201420600270
【公开日】2015年1月21日 申请日期:2014年10月17日 优先权日:2014年10月17日
【发明者】赖兴华, 黄毅, 尹斌, 曹家健, 王磊, 夏勇, 周青 申请人:清华大学苏州汽车研究院（相城）