[实用新型]一种测试二维结构材料抗冲击性能的动态实验系统

说明书

本实用新型公开了一种测试二维结构材料抗冲击性能的动态实验系统。包括：气压腔体和与所述气压腔体的进气口连通的气源；枪管，且所述枪管的一端与所述气压腔体的出气口连通，所述枪管的另一端开放形成弹丸出口；用于固定测试试样的固定装置；用于拍摄固定在所述固定装置上的试样的第一摄像机；用于监测弹丸穿过所述试样前后的速度的测速装置。该测试二维结构材料抗冲击性能的动态实验系统可以有效地实现测试二维结构材料在人身防护领域的动态力学性能。

技术领域

本实用新型涉及冲击动力学技术领域，更具体地说，涉及一种测试二维结构材料抗冲击性能的动态实验系统。

背景技术

随着纤维增强金属复合材料、石墨烯等先进二维复合材料制备工艺的发展，测试技术也逐渐进步。对于新材料的研究，大部分工作都集中在准静态领域，但这些新型二维结构材料因其优异的比强度和比吸能特性，在安全防护领域获得广泛的应用。

现有技术中，分离式Hopkinson杆于实验室广泛的用来测试材料的动态力学性能，但是上述分离式Hopkinson杆的速度测试范围较低，而安全防护领域的研究又常常涉及到四五百米每秒的子弹打击速度，二维结构材料在微观尺度下优异的抗弹性能也促使了多尺度方面的研究，其穿透效果以及吸能特性的研究在人身防护领域也显得至关重要。

综上所述，如何有效地实现测试二维结构材料在人身防护领域的动态力学性能，是目前本领域技术人员急需解决的问题。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型的目的在于提供一种测试二维结构材料抗冲击性能的动态实验系统，该测试二维结构材料抗冲击性能的动态实验系统可以有效地实现测试二维结构材料在人身防护领域的动态力学性能。

为了达到上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种测试二维材料抗冲击性能的动态实验系统，包括：

气压腔体和与所述气压腔体的进气口连通的气源；

枪管，且所述枪管的一端与所述气压腔体的出气口连通，所述枪管的另一端开放形成弹丸出口；

用于固定测试试样的固定装置；

用于拍摄固定在所述固定装置上的试样的第一摄像机；

用于监测弹丸穿过所述试样前后的速度的测速装置。

优选地，上述测试二维材料抗冲击性能的动态实验系统中，所述枪管的侧壁上设置有供弹丸穿过的加弹孔和能够与所述加弹孔密封配合的密封板。

优选地，上述测试二维材料抗冲击性能的动态实验系统中，还包括能量吸收装置，其用于吸收穿过所述固定装置上的试样后的弹丸的能量。

优选地，上述测试二维材料抗冲击性能的动态实验系统中，所述枪管包括多段依次连接的分段管，相邻的两段所述分段管之间通过螺纹连接，且相邻的两段所述分段管之间设置有密封圈以防止漏气，

所述枪管的内径为0.9㎜～9㎜。

优选地，上述测试二维材料抗冲击性能的动态实验系统中，所述测速装置为第二摄像机或者测速仪。

优选地，上述测试二维材料抗冲击性能的动态实验系统中，还包括设置在所述固定装置上的试样的背离所述枪管的一侧的电阻应变片。

优选地，上述测试二维材料抗冲击性能的动态实验系统中，还包括用于测量所述固定装置上的试样的温度场的红外测温仪。

优选地，上述测试二维材料抗冲击性能的动态实验系统中，还包括用于测量所述固定装置上的试样瞬时速度的激光干涉测速装置。

优选地，上述测试二维材料抗冲击性能的动态实验系统中，还包括设置在所述固定装置上的试样的一侧的平面镜，所述第一摄像机通过所述平面镜拍摄所述试样的变化。