[实用新型]用于分离式霍普金森压杆试验装置的高温环境箱

说明书

本实用新型涉及用于分离式霍普金森压杆试验装置的高温环境箱。包括上盘箱体和下盘箱体；上盘箱体设有半圆管状的上盘炉堂；下盘箱体内设有半圆管状的下盘炉堂，下盘炉堂的内壁上均布设有加热元件；上盘箱体和下盘箱体对合时，上盘炉堂和下盘炉堂对合形成完整的保温炉堂；保温炉堂的轴向内同轴设有入射杆和透射杆，使用时，被测试样安装于入射杆和透射杆之间；保温炉堂的设计保温温度为常温～1200℃。该高温环境箱能够与SHPB试验装置配合使用，实现高温试样在转移过程中的温度损失补偿和相应试验环境温度，使试样内外温度场均匀分布；同时能够有效防止试样碎片的飞出，保证试验安全；还能作为临时加热设备，对易受热试样进行快速加热。

技术领域

本实用新型属于测试高温状态下材料动态力学性能的一种试验装置技术领域，具体涉及SHPB试验装置。

背景技术

1949年H. Kolsky建立了分离式霍普金森压杆（Split Hopkinson Pressure Bar，简称SHPB），经过近70年的发展，已成为测试材料高应变率下力学性能的一种基本试验装置。其结构简单、操作方便、测量方法巧妙、加载波形易于控制，其涉及的应变率范围（10¹～～10³s^-1）也是人们所关心的一般工程材料流动应力的应变率敏感性变化比较剧烈的范围。基于这些原因，SHPB试验装置及配套相关设备还在不断发展与完善。

由于科技的进步，当前的工程材料的工作环境往往涉及到高温和高应变率等同时出现的极端情况，例如核反应堆材料、航空航天材料，深部资源的开采等。因此，高温状态下材料的动态力学性能已成为人们非常关心的一个问题。目前，人们利用SHPB试验装置开展了常温或加热至高温冷却后的材料动态力学试验研究，而利用SHPB试验装置开展实时高温环境下的材料试验研究则存在一定的困难。

发明内容

为了实现加热后的高温试样在转移过程中温度损失补偿和试验环境温度，使试样内外温度场均匀分布；同时，可以防止高温试样冲击过程中碎块飞出，以保证试验的安全性，本实用新型提供一种用于SHPB试验装置的高温环境箱。

用于分离式霍普金森压杆试验装置的高温环境箱包括上盘箱体1和下盘箱体3；上盘箱体1内通过上固定支架22设有半圆管状的上盘炉堂11，上盘炉堂11的外壁和上盘箱体1的内壁之间填充有上隔热材料10；下盘箱体3内通过下固定支架23设有半圆管状的下盘炉堂14，下盘炉堂14的内壁上均布设有加热元件13；下盘炉堂14的外壁和下盘箱体3的内壁之间填充有下隔热材料17；所述上盘箱体1和下盘箱体3对合时，上盘炉堂11和下盘炉堂14对合形成完整的保温炉堂；与保温炉堂轴向对应的高温环境箱的方向为轴向；

保温炉堂的轴向内同轴设有分离式霍普金森压杆试验装置的入射杆27和透射杆28，入射杆27的夹持端和透射杆28的夹持端相对应，且位于保温炉堂的中部，入射杆27的另一端和透射杆28的另一端均伸至所述高温环境箱的外部；

使用时，被测试样安装于入射杆27的夹持端和透射杆28的夹持端之间；保温炉堂的设计保温温度为常温～1200℃。

进一步限定的技术方案如下：

所述上隔热材料10和下隔热材料17均为硅酸铝纤维毯材料。

所述下盘箱体3的底部均布设有四根向下的固定螺栓26，四根固定螺栓26分为两对，一对固定螺栓26对称位于入射杆27的两侧，另一对下盘固定螺栓26对称位于透射杆28的两侧；每对固定螺栓26分别通过固定螺帽25固定连接着位于下盘箱体3外部的基座横板24；所述基座横板24为平板状，且垂直于下盘箱体3的轴向；每块基座横板24底部对称设有两块基座竖板19，两块基座竖板19呈卡子状。

每块基座横板24沿入射杆27和透射杆28径向预留有两个条形螺栓孔，且下盘箱体3和基座横板24之间设有垫块，实现下盘箱体3安装时的高度、对中及水平度的调整。

所述加热元件13为耐高温的硅碳棒。