[发明专利]一种基于霍普金森杆的材料动态断裂韧性测量装置

权利要求书

1.一种基于霍普金森杆的材料动态断裂韧性测量装置，其特征在于，包括缓冲装置、承载装置、霍普金森杆实验装置、拍摄装置和带缺口的样品；

所述承载装置包括底板(12)、立板(2)和升降位移台(11)，立板(2)和升降位移台(11)固定安装在底板(12)上，升降位移台(11)上放置有样品(3)；

立板(2)与样品相邻的侧面上设有两条相互平行的竖直滑槽(2.2)和两条位于同一水平线上的横向滑槽(2.1)；立板(2)上设有两个用于支撑样品的长条形半圆支座(6)，长条形半圆支座(6)的弧形面与样品相邻，长条形半圆支座(6)的底面设有两个能够在竖直滑槽内上下滑动的滑块；立板(2)与样品相邻的侧面上设有两个竖直限位装置(5)，竖直限位装置(2)对称地设置在样品的两侧，竖直限位装置(5)通过滑块在横向滑槽内左右滑动；

立板(2)的中部设有一大直径通孔，样品的缺口位于大直径通孔的圆心位置，并且样品缺口朝向大直径通孔，大直径通孔的直径与横向滑槽位于同一水平线上；

霍普金森杆实验装置包括入射杆(8)、撞击杆(9)和半圆冲击头(7)，半圆冲击头(7)的一端与样品(3)相接触，半圆冲击头(7)另一端固定连接入射杆(8)；入射杆(8)与撞击杆(9)处于同一水平线上，撞击杆(9)在高压气体的推动下撞击入射杆(8)的末端；

入射杆(8)、撞击杆(9)、半圆冲击头(7)、样品缺口和大直径通孔圆心均位于同一水平线上；

所述样品和入射杆上均设有应变片，样品上的应变片设置在样品缺口位置，位于样品缺口所在面的相邻面上；

所述拍摄装置包括设置在样品侧面的CCD相机(17)和光源(18)；

所述缓冲装置位于承载装置背向样品的一侧，用于对从立板(2)射出的入射杆(8)进行缓冲减速。

2.根据权利要求1所述的一种基于霍普金森杆的材料动态断裂韧性测量装置，其特征在于，所述立板(2)底部设有螺纹孔(2.4)，底板(12)上与螺纹孔(2.4)相对应的位置设有沉头孔(12.1)，螺纹孔(2.4)与沉头孔(12.1)通过螺钉连接；

立板(2)背向样品的侧面上与竖直滑槽相对应的位置设有可调螺钉槽(2.5)，立板(2)两边和中间都标有刻度尺(2.0)；

立板(2)与缓冲装置相邻侧面的边缘分别设有一个大加强筋，大加强筋呈直角三角形的形状，其两个直角边分别与立板和底板相邻，并分别通过螺纹与立板和底板固定；立板(2)与样品相邻侧面的边缘分别设有一个小加强筋，小加强筋为直角三角形，其两个直角边分别与立板和底板相邻，并分别通过螺纹与立板和底板固定。

3.根据权利要求1所述的一种基于霍普金森杆的材料动态断裂韧性测量装置，其特征在于，所述立板(2)通过底部螺纹孔固定在底板上，立板前面开有竖直贯通的滑槽，立板两边开有水平半圆形滑槽，立板中间开有大直径通孔，水平半圆形滑槽与大直径通孔的中心高度一致；立板前后还有加强筋安装孔。

4.根据权利要求1所述的一种基于霍普金森杆的材料动态断裂韧性测量装置，其特征在于，所述缓冲装置包括底板和固定在底板上的立板，立板朝向承载装置的侧面上设有一圆柱筒，所述圆柱筒的圆心与承载装置上的大直径通孔的圆心位于同一水平线上，圆柱筒的直径远大于入射杆(8)。