[发明专利]霍普金森试验试件保温装置

说明书

技术领域

本发明属于材料动态力学研究领域，特别是一种霍普金森试验试件保温装置。

背景技术

大多数材料在强度等力学性质方面都表现出某种程度的加载率或应变率敏感性。高幅值短持续时间脉冲和荷载所引起的材料力学性质的应变率效应，而研究材料在脉冲动载作用下的力学性质的实验室设备和实验必须模拟类似现场的应变率条件。分离式霍普金森杆被公认为是最常用最有效的研究脉冲动载作用下材料力学性质的实验设备。然而材料的力学行为显著地依赖于温度，研究不同温度下的率相关性有着重要意义，这就面临着如何给试件保温的问题。虽然分离式霍普金森试验在室温下的实验很成功，但在有温度要求下的实验并不理想，仍有待进一步发展。

发明内容

本发明的目的在于提供一种能够在实验过程中给试件保温的霍普金森试验试件保温装置。

实现本发明目的的技术解决方案为：

一种霍普金森试验试件保温装置，包括外罩、夹层、内衬、观察窗、衬层和端盖；外罩、夹层和内衬均为一端开孔，另一端开放的圆柱形筒状结构，且开孔孔径相同，孔径与测试杆直径相配合；夹层套在内衬外侧，且夹层的内侧与内衬的外侧贴紧，外罩套在夹层外侧，且外罩的内侧与夹层的外侧贴紧；外罩的开放端固连有端盖，端盖上开孔，孔径与测试杆直径相配合，外罩上的开孔与端盖上的开孔同轴；在保温装置的圆柱面上开有贯穿外罩、夹层和内衬的窗口，窗口上设置透明材料的观察窗。

本发明与现有技术相比，其显著优点：

（1）本发明结构简单，满足试验要求，只是作为一个保温装置，将时间的温度损耗降低，而加热或制冷的过程仍然在温控箱中进行，这就大大简化了对这一保温设备的要求。

（2）本发明加工制造方便，没有大量的电路设备，节约了成本。

（3）本发明中的所有零件都是通过普通机加工获得，机加工精度较高，可保证装置的精确度，从而保证装置的一致性。

下面结合附图对本发明作进一步详细描述。

附图说明

图1是本发明霍普金森试验试件保温装置的结构示意图。

图2是本发明霍普金森试验试件保温装置的结构剖视图。

图3是本发明霍普金森试验试件保温装置的轴向结构剖视图。

具体实施方式

结合图1～图3：

本发明一种霍普金森试验试件保温装置，包括外罩1、夹层2、内衬3、观察窗4、衬层5和端盖6；外罩1、夹层2和内衬3均为一端开孔，另一端开放的圆柱形筒状结构，且开孔孔径相同，孔径与测试杆直径相配合；夹层2套在内衬3外侧，且夹层2的内侧与内衬3的外侧贴紧，外罩1套在夹层2外侧，且外罩1的内侧与夹层2的外侧贴紧；外罩1的开放端固连有端盖6，端盖上开孔，孔径与测试杆直径相配合，外罩1上的开孔与端盖6上的开孔同轴；在保温装置的圆柱面上开有贯穿外罩1、夹层2和内衬3的窗口，窗口上设置透明材料的观察窗4。

夹层2和内衬3与端盖6之间设置衬层5，衬层5的硬度小于端盖6，衬层5上开孔，孔径与端盖6上的开孔孔径相同。

外罩1上开孔的边长大于夹层2和内衬3上开孔的边长，观察窗4的外形与外罩1、夹层2和内衬3开孔的形状相配合。

外罩1与端盖6采用螺纹固连。

夹层2采用保温材料。

衬层5采用保温材料。

其工作原理为：在实验之前，将试件与试件保温装置一并放在温控箱内尽享加热或制冷，实验过程中，将霍普金森入射杆与透射杆穿入两侧的通孔，整个撞击实验在试件保温装置中完成。

实施例：

结合图1～图3：

一种霍普金森试验试件保温装置，包括外罩1、夹层2、内衬3、观察窗4、衬层5、端盖6、托盘7；外罩1、夹层2和内衬3均为一端开孔，另一端开放的圆柱形筒状结构，且开孔孔径相同，孔径与测试杆直径相配合；夹层2套在内衬3外侧，且夹层2的内侧与内衬3的外侧贴紧，外罩1套在夹层2外侧，且外罩1的内侧与夹层2的外侧贴紧；外罩1的开放端通过螺纹固连有端盖6，端盖上开孔，孔径与测试杆直径相配合，外罩1上的开孔与端盖6上的开孔同轴；在保温装置的圆柱面上开有贯穿外罩1、夹层2和内衬3的窗口，窗口上设置透明材料的观察窗4；夹层2和内衬3与端盖6之间设置衬层5，衬层5上开孔，孔径与端盖6上的开孔孔径相同。

其中，外罩1、内衬3和端盖6均采用铸铁材料；夹层2和衬层5均采用胶木棒材料；观察窗4采用玻璃材质。

如图1所示，外罩1上开孔的边长大于夹层2和内衬3上开孔的边长，观察窗4的外形与外罩1、夹层2和内衬3开孔的形状相配合。

使用过程中，保温装置设置在托盘7上，托盘7通过下支撑8固连在基座9上，基座9通过螺栓固定在霍普金森试验台上。