[发明专利]一种用于分离式霍普金森杆的激光引伸计装置

说明书

本发明公开了一种用于分离式霍普金森杆的激光引伸计装置，包括金属试件、入射杆、透射杆、激光发射器、调光凸透镜、直角棱镜、入射端凸透镜、入射端激光探测器、透射端凸透镜、透射端激光探测器、分光镜、分光端凸透镜及分光端激光探测器，激光发射器发出的激光经过金属试件并被直角棱镜一分为二，入射端的光再被分光镜二次分光，一部分激光透过入射端凸透镜进入入射端激光探测器，另一部分激光透过分光端凸透镜进入分光端激光探测器；经过金属试件的光透过直角棱镜分光后的另一半激光透过透射端凸透镜进入透射端激光探测器。本发明可以准确测量金属材料的拉伸应变值，测量结果更准确，人为影响更少。

技术领域

本发明属于金属材料测试领域，涉及一种用于分离式霍普金森杆的激光引伸计装置。

背景技术

在基建工程日益发展的过程中，随着技术的进步，桥梁跨度越来越长，大厦越来越高。这其中，低质量高强度的金属材料起到了至关重要的作用。这些技术难度极高的建筑物的抗震等级要求很高，这就对了金属材料在地震荷载作用下的稳定性提出了很高的要求。因此，在实验室中准确测量金属材料在振动荷载作用下的性能是必不可少的。

分离式霍普金森杆是一种可以用来测试高应变率下金属构件动态抗拉性能的装置，而传统的测试动态荷载作用下金属材料应变值需要在试件表面粘贴应变片，在粘贴应变片时很难精确对正应变片与金属构件的轴线，这就导致在应变测量过程中很容易存在一定的人为误差，而且应变片仅仅可以测量应变片粘贴范围内的局部应变。

发明内容

发明目的：为了解决现有技术中分离式霍普金森杆在测试过程中应变片粘贴位置及测量误差对结果造成影响的问题，本发明提供一种用于分离式霍普金森杆的激光引伸计装置。

技术方案：一种用于分离式霍普金森杆的激光引伸计装置，包括金属试件、入射杆、透射杆、激光发射器、调光凸透镜、直角棱镜、入射端凸透镜、入射端激光探测器、透射端凸透镜、透射端激光探测器、分光镜、分光端凸透镜及分光端激光探测器，金属试件两端分别与入射杆、透射杆连接，激光发射器位于金属试件一侧，调光凸透镜位于激光发射器与金属试件之间，直角棱镜位于金属试件另一侧，且直角棱镜的直角正对金属试件的中轴线，入射端凸透镜、入射端激光探测器、分光端凸透镜及分光端激光探测器与入射杆位于直角棱镜的同一侧，经过金属试件的光透过直角棱镜分光后的一半激光经过分光镜二次分光，一部分激光透过入射端凸透镜进入入射端激光探测器，另一部分激光透过分光端凸透镜进入分光端激光探测器；经过金属试件的光透过直角棱镜分光后的另一半激光透过透射端凸透镜进入透射端激光探测器。

进一步地，还包括锁紧螺母，金属试件两端设有螺纹，金属试件两端分别与入射杆、透射杆通过螺纹连接，锁紧螺母用于锁紧金属试件与入射杆、金属试件与透射杆。

进一步地，激光发射器发射出的激光经过调光凸透镜后形成可穿过金属试件并照射在直角棱镜上的平行激光。

进一步地，所述平行激光具有宽度范围，宽度范围大于等于金属试件的长度。

进一步地，透射端激光探测器和分光端激光探测器采用同等精度的高分辨率的激光探测器。

进一步地，入射端激光探测器采用低分辨率的激光探测器。

进一步地，金属试件包括中部的标距段和两端的过渡段，标距段为圆柱体，过渡段为圆弧过渡段，圆弧过渡段的侧面向轴线凹陷。