[实用新型]一种气动式霍普金森压杆试验装置子弹归位杆

说明书

在使用气动式霍普金森压杆（SHPB）试验系统进行动载试验时，冲击的强度由压缩空气的气压大小以及子弹在气腔内的初始位置确定。在现有技术中缺少合适的装置在每次动载冲击时将子弹归位到气腔的确定位置，针对现有技术存在的不足，本实用新型专利提出了一种气动式霍普金森压杆试验装置子弹归位杆，主要由接触杆、刻度杆和橡胶皮筋组成。本实用新型所述装置可以准确的将子弹归位到气腔内的确定位置，且有较长的使用寿命。

技术领域

本实用新型涉及一种气动式霍普金森压杆试验装置子弹归位杆，适用于高应变率下进行煤岩等脆性材料动态力学特性测试领域。

背景技术

在各类岩土工程中，材料常常受动载冲击，比如煤矿冲击地压、隧道工程遭受地震以及坝体工程受水体冲击。由于气动式霍普金森压杆具有结构简单、试验原理科学且具有安全性的优点，所以气动式SHPB试验装置是测试中高应变率（10²~10⁴）下最常用的试验装置。在使用气动式SHPB试验装置进行动载试验时，加载的强度由子弹的冲击速度确定，而子弹的冲击速度由压缩空气的气压以及子弹的初始位置确定，每次子弹撞击入射杆之间都要将子弹归位到气腔的某一确定位置，后快速释放压缩空气推动子弹移动。

在现有技术中，由于气腔口与入射杆之间的间隙较小，实验室常用具有一定柔度的塑料杆伸进气腔内使子弹归位。该方法虽然可以使子弹归位，但有柔度的杆体在推移子弹时会有一定的弯曲度，即使在杆体上标注刻度也会造成子弹位置的偏差；其次，塑料杆的使用寿命较短，在多次使用后容易折坏，造成资源的浪费。

发明内容

为了克服现存技术中存在的问题，本实用新型提出了一种气动式霍普金森压杆试验装置子弹归位杆，可以准确的将子弹归位到气腔内的确定位置，且有较长的使用寿命。

本实用新型专利的技术方案如下。

一种气动式霍普金森压杆试验装置子弹归位杆，主要由接触杆、刻度杆和橡胶皮筋组成。

所述接触杆由空心球体和转折构件组成。所述球体为直径为50mm的空心球体，前端与子弹接触，材料为不锈钢。所述转折构件为类似直角垫片的一段空心杆体，为圆杆，一端与空心球体焊接，另一端轴向与气腔轴向平行且与气腔内壁接触，且该端头中心内凹，内凹的深度为20mm，直径为10mm，为橡胶皮筋的连接点。

所述刻度杆为多根两端端头中心内凹部分的中空不锈钢杆体，长100mm，直径为20mm，端头内凹的深度为20mm，直径为10mm。在杆体外表面有精度为mm的刻度。

所述橡胶皮筋为具有弹性的皮筋，通过粘连的方式在每段杆体内凹处将接触杆与刻度杆，以及多段刻度杆连接起来，在没有其他外力干扰的情况下刚好使两节杆体端头接触且有一定的富余弹性。

本实用新型的有益效果是。

其一，本实用新型所述装置归位子弹时为刚体与刚体的接触连接，不存在因为弯曲或者压缩造成的误差，且表面刻有精确到mm的刻度，具有较高的准确性。

其二，本实用新型所述装置构造简单，不容易损坏，且部分损坏后只需更坏损坏构件即可，具有经济性。

附图说明

图1为一种气动式霍普金森压杆试验装置子弹归位杆整体正视图。

图2为一种气动式霍普金森压杆试验装置子弹归位杆刻度杆剖面图。

图中：1-接触杆，2-空心球体，3-转折构件，4-刻度杆，5-刻度，6-内凹处，7-橡胶皮筋。

具体实施方式

一种气动式霍普金森压杆试验装置子弹归位杆，如图所示，主要由接触杆1、刻度杆和4橡胶皮筋7组成。