[发明专利]一种霍普金森压杆杆端保护装置

说明书

本发明属于材料动态力学性能实验设备技术领域，具体涉及一种霍普金森压杆杆端保护装置；包括套设在入射杆端部的定位套，所述的定位套为大、小直径段的空心管状结构，其小直径段的内孔为圆台状；入射杆自定位套的大直径段管口插入并与插置在定位套内的圆台状垫块的大直径端通过油脂密合，圆台状垫块的小直径端凸伸出定位套的小直径段管口并与试件的一端通过油脂密合；所述圆台状垫块的侧身与定位套的小直径段管壁构成限位配合使其厚度的一半凸伸出定位套的小直径段管口；本发明提供的霍普金森压杆杆端保护装置，用于保护霍普金森杆的杆端，可以使杆端经无限次撞击而不致破坏，大大提高了设备的利用率和试验精度。

技术领域

本发明属于材料动态力学性能实验设备技术领域，具体涉及一种霍普金森压杆杆端保护装置。

背景技术

分离式霍普金森压杆是一种研究一维应力状态下材料动态压缩力学性能的有效实验装置。1949年以来在国内外获得了广泛的应用。相关动态压缩试验对与试件接触的入射杆和透射杆的端面的平面度、平行度和垂直度都有很高的要求。即使加工精度能满足要求，但是在使用过程中，端面的平面度、平行度和垂直度往往遭到破坏。目前已有方法是在杆端面上加一垫块以保护杆端面，但由于端面不能固定在杆端(只是靠油脂粘贴)。当入射波第一次到达垫块和试件时会一部分透射到试件中，一部分反射回入射杆。当试件的波阻抗小于入射杆的波阻抗时(绝大多数属于情况)，压缩波在入射杆与试件界面上反射成拉伸波，由于入射杆与垫块之间不能承受拉伸应力，所以垫块在拉应力作用下，与入射杆端脱离，在重力作用下，垫块逐步下落，不再与杆端密配，已有错位。另一方面，当反射波到达入射杆的加载端，并再次在杆端(杆端面为自由面)反射为压缩波，并向试件端传播。当该波到达垫块时杆端面压缩垫块，由于垫块已不再与杆端密配，已错位，压缩时造成杆端面局部受力，导致杆端产生凹坑，破坏了杆端面的平面度，平行度。久而久之，杆端面严重受损，严重影响实验精度。由于杆一般比较长(数米)，少有能精确加工其端面的机床，且从实验室从加工厂商运输困难。

发明内容

本发明的目的在于提供一种霍普金森压杆杆端保护装置，以解决上述背景技术中提及的技术问题。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案予以实现：

一种霍普金森压杆杆端保护装置，包括套设在入射杆端部的定位套，所述的定位套为大、小直径段的空心管状结构，其小直径段的内孔为圆台状；

入射杆自定位套的大直径段管口插入并与插置在定位套内的圆台状垫块的大直径端通过油脂密合，圆台状垫块的小直径端凸伸出定位套的小直径段管口并与试件的一端通过油脂密合；

所述圆台状垫块的侧面与定位套的小直径段管壁构成限位配合使其厚度的一半凸伸出定位套的小直径段管口。

优选的，所述圆台状垫块的大直径端直径略小于定位套的大直径段内径，且大于定位套的小直径段内径；

圆台状垫块的小直径端直径小于定位套的小直径段内径并与入射杆的杆径相同。

优选的，试件的另一端对称布置有第二圆台状垫块和第二定位套，第二圆台状垫块的大直径端与透射杆的杆端通过油脂密合，第二圆台状垫块的小直径端与试件的另一端通过油脂密合。

与现有技术相比，本发明具有以下技术效果：

本发明提供的霍普金森压杆杆端保护装置，用于保护霍普金森杆的杆端(包括入射杆的加载端，入射杆与试件接触端，透射杆与试件接触端)；可以使杆端经无限次撞击而不致破坏，大大提高了设备的利用率和试验精度。

本发明的其他特征和优点将在随后的具体实施方式中予以详细说明。

附图说明

图1为本发明提供的霍普金森压杆杆端保护装置的示意图；

图2为定位套的剖视图；