[发明专利]高速动态压缩试验的装置

说明书

技术领域

本发明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

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（1~1000/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

本发明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。

为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：

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。

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。

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。

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。

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。

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。

所述卸载杆的对称二侧开设有缺口。

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。

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。

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。

由于以上技术方案的实施，本发明与现有技术相比具有下列优点：

本发明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。

本发明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。

本发明高速动态压缩试验的装置结构简单，制造成本低，安全可靠。

附图说明

图1为本发明高速动态压缩试验的装置的主视图；

图2为图1中A-A向剖视图；

图3为图1中B-B向剖视图；

图4为本发明高速动态压缩试验的装置的底座的立体图；

图5为本发明高速动态压缩试验的装置的立体图（未显示加载机构）；

图6为本发明高速动态压缩试验的装置的侧视图（未显示加载机构）；

图7为本发明高速动态压缩试验的装置的加载机构的立体图；

图中：1、底座；101、安装板；102、连接板；103、底板；104、加强板；105、空腔；2、加载机构；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

以下结合说明书附图对本发明做进一步描述：