[实用新型]一种电测-数字图像相关方法同步冲击试验系统

说明书

本公开属于冲击试验领域，提供了一种电测‑数字图像相关方法同步冲击试验系统，包括冲击加载系统、两套电测系统和光测系统，冲击加载系统由冲击装置结合卡箍、冲击加载架、加载架托共同提供冲击动力；两套电测系统中，第一套系统应变片粘贴于所述入射杆上，用于读取入射杆上的相关实时数据，第二套系统应变片粘贴于试件表面，用于读取试件表面在断裂过程中的相关实时数据；所述光测系统中设置有两台相机，均斜向于试件表面进行图像捕捉。在一次冲击试验中，两套电测系统和光测系统同步完成实验数据记录，可以同时获得入射杆内参数变化、材料断裂过程图像和断裂力学参数，从而有效丰富了材料断裂行为研究的角度，更好的为机械破岩提供理论依据。

技术领域

本公开涉及材料的冲击试验领域，具体涉及一种电测-数字图像相关方法同步冲击试验系统。

背景技术

在煤矿开采领域，钻爆法和冲击掘进法被广泛应用在岩巷掘进领域，但目前对于冲击掘进的研究远不如钻爆法透彻，当前市场上已逐步出现一批基于冲击钎杆破岩的多钻头冲击破岩设备，为更好地揭示冲击破岩原理，对多冲击钎杆同步冲击作用下的材料断裂行为进行研究需要更加深入。

冲击试验是对材料断裂力学进行研究的有效方法。在目前的研究方法中，通过在冲击钎杆上粘贴应变片的电测方法可以对冲击钎杆中的输入参数与破碎效率的影响规律进行研究；通过使用数字图像相关方法可以对演示断裂过程进行图像捕捉；通过在材料表面粘贴应变片的电测方法可以得到材料在断裂过程中瞬时力学参数。但以上的研究方法对材料断裂的分析角度较为单一，缺乏在冲击过程中对钎杆中应力波和试件断裂演化情况相互影响规律的研究。

因此，亟待对现有的冲击试验系统进行改进。

实用新型内容

本公开的目的是提供一种电测-数字图像相关方法同步冲击试验系统，以解决现有技术中冲击试验中采集信息比较单一、钎杆中应力波和试件断裂演化规律难以同时采集的问题。

本公开基于冲击实验，作为数字图像相关方法与电测方法同步使用的试验系统，可以揭示冲击条件下钎杆中的输出参数对破碎效率及试件内应力分布规律的影响，为井下冲击破岩的高效作业提供理论支持。

为实现上述目的，本公开提供了一种电测-数字图像相关方法同步冲击试验系统，包括：

冲击加载系统，所述冲击加载系统基于由发射器、撞击杆、入射杆、透射杆、吸收杆、吸收装置组成的冲击系统，并结合卡箍、冲击加载架、加载架托共同提供作用于试件上的冲击动力；所述冲击加载架和加载架托分别与所述入射杆和所述透射杆连接，所述冲击加载架将实验过程中所述入射杆内应力传至试件中，所述加载架托用于直接吸收试件撞击过程。

第一套电测系统，所述第一套电测系统由应变片、信号线、超动态应变仪及信号存储分析仪组成。所述应变片粘贴于所述入射杆上，并由所述信号线依次连接于所述超动态应变仪和所述信号存储分析仪上，用于读取入射杆上的相关实时数据。

光测系统，所述光测系统体现为数字图像相关方法实验系统，由高速摄像机、闪光灯、计算机、挡板及信号线组成。所述高速摄像机通过信号线分别与所述超动态应变仪及所述闪光灯相连接，所述计算机通过连接于所述高速摄像机获取实时图像。

第二套电测系统，所述第二套电测系统由应变片、信号线、超动态应变仪及信号存储分析仪组成。所述应变片按照顺序粘贴在所述试件表面，并由所述信号线依次连接于所述超动态应变仪和所述信号存储分析仪上，用于读取试件表面在断裂过程中的相关实时数据。

在一次冲击试验中，两套电测系统和一套光测系统同步完成实验数据记录，通过第一套电测系统可以获得入射杆内参数变化情况，通过光测系统可以捕捉到材料具体断裂过程图像，通过第二套电测系统可以获得材料断裂过程具体力学参数。

可选地，所述入射杆右端设置有冲击加载架，所述冲击加载架通过卡箍与所述入射杆相结合，另一端直接作用于试件。