[发明专利]液压伺服试验机激发可控波形的霍普金森动态实验装置

说明书

本申请提出一种液压伺服试验机激发可控波形的霍普金森动态实验装置，包括液压伺服动载试验机、位置调节机构、霍普金森入射杆、霍普金森透射杆、动态应变仪，试验机的加载盘设置在位置调节机构中，加载盘上设置有加载冲击轴；霍普金森入射杆的一端连接在所述加载冲击轴上，霍普金森透射杆与所述霍普金森入射杆之间安装有实验样品，霍普金森透射杆、霍普金森入射杆以及实验样品的外壁上均设置有应变片，动态应变仪连接所述应变片，实现特定波形激发导入的同时，借助霍普金森杆的传动体系优势，真实还原应力波传播与作用过程，有效避免余波反射与震荡效应，建立应力波与冲击能量之间的联系，对实验样品在动态冲击作用下破裂行为进行波形反演。

技术领域

本申请涉及样品动态破裂实验技术领域，尤其涉及一种液压伺服试验机激发可控波形的霍普金森动态实验装置。

背景技术

传统的液压伺服动态试验机可实现对待测样品进行特定波形加载，即可控波形加载方式。然而，由于传统试验机的固定与加载结构复杂，且设计时未考虑可控波形经过待测样品后的余波透射与吸收问题，导致传统试验机的余波大量反射进入待测样品，并在样品中多次震荡造成与预设加载条件不相符合的额外动载效果。因此，传统的液压伺服动态试验机的输入波形并非测试样品真实经历的动态载荷，无法准确评价测试样品真实的动态响应。此时，传统液压伺服动态试验机并不能采用应力波形、工程应力应变曲线等指标准确描述样品所受的荷载情况，只能采用输入能量等笼统指标来描述样品所受的荷载情况。

霍普金森冲击装置能真实反应实验样品受冲击载荷时的波形传播过程，满足动态应力平衡条件，保证样品受到单次冲击作用并最终破裂，避免余波反射至测试试样发生二次作用及余波震荡效应。但其动态激发装置由气枪发射子弹产生，无法准确控制输入应力波的波形，不能很好地对样品在动态冲击载荷下的受力状态及破裂模型进行波形反演。

发明内容

本申请旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。

为此，本申请的目的在于提出一种液压伺服试验机激发可控波形的霍普金森动态实验装置，实现特定波形激发导入的同时，借助霍普金森杆的传动体系优势，真实还原应力波传播与作用过程，有效避免余波反射与震荡效应，建立应力波与冲击能量之间的联系，对实验样品在动态冲击作用下破裂行为进行波形反演。

为达到上述目的，本申请提出的一种液压伺服试验机激发可控波形的霍普金森动态实验装置，包括：

液压伺服动载试验机，所述试验机用于提供特定波形和特性冲击速度的作用力；

位置调节机构，所述试验机的加载盘设置在所述位置调节机构中，所述加载盘上设置有加载冲击轴，以通过所述位置调节机构调节所述加载盘竖向和横向位置实现所述加载冲击轴轴线位置的调节；

霍普金森入射杆，所述霍普金森入射杆的一端连接在所述加载冲击轴上，所述霍普金森入射杆的轴线与所述加载冲击轴的轴线重合；

霍普金森透射杆，所述霍普金森透射杆与所述霍普金森入射杆的轴线重合，所述霍普金森透射杆与所述霍普金森入射杆之间安装有实验样品，所述霍普金森透射杆、所述霍普金森入射杆以及所述实验样品的外壁上均设置有应变片，用于检测动态实验过程中的应变；

动态应变仪，所述动态应变仪连接所述应变片和示波器，用于收集并放大波形信号，记录应变信息。

进一步地，所述位置调节机构包括：

定位立柱，所述定位立柱竖直设置两个，两个所述定位立柱相对设置，所述定位立柱相对一侧的侧壁上沿竖直方向设置有第一滑槽；