本技術(shù)屬于材料動(dòng)態(tài)力學(xué)性能實(shí)驗(yàn)設(shè)備，尤其涉及一種分離式霍普金桿扭桿的動(dòng)態(tài)標(biāo)定系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

1、分離式霍普金森桿是一種研究一維應(yīng)力狀態(tài)下材料動(dòng)態(tài)力學(xué)性能的有效實(shí)驗(yàn)裝置。與霍普金森壓桿和拉桿相比，霍普金森扭桿在桿中不存在徑向慣性效應(yīng)。因此，扭轉(zhuǎn)試驗(yàn)最接近于一維應(yīng)力波假設(shè)，再者，彈性桿中的扭轉(zhuǎn)波傳播不會(huì)發(fā)生彌散。但是在信號(hào)測量過程中的標(biāo)定方面與分離式霍普金森壓桿技術(shù)有著明顯的不同。

2、分離式霍普金森壓桿信號(hào)測量過程的標(biāo)定工作相對(duì)比較清楚和簡單。撞擊桿撞擊入射桿在入射桿中產(chǎn)生入射波。根據(jù)一維應(yīng)力波理論，如果撞擊桿與入射桿為同種材料、同樣形狀和同樣截面，則桿中應(yīng)變波的波值與撞擊桿的撞擊速度成確定的正比關(guān)系。于是，只要準(zhǔn)確測得撞擊桿的速度，就相當(dāng)于給入射桿中施加一個(gè)確定的應(yīng)變。入射桿中的應(yīng)變可以通過應(yīng)變片(計(jì))、超動(dòng)態(tài)應(yīng)變放大器、瞬態(tài)示波器等測量系統(tǒng)測得。示波器輸出為相應(yīng)應(yīng)變的電壓。給定撞擊桿速度便給定了應(yīng)變值，該給定應(yīng)變值與測得的電壓值之比就是測量系統(tǒng)的標(biāo)定系數(shù)。對(duì)于分離式霍普金森扭桿的信號(hào)測量標(biāo)定而言，苦于難以對(duì)扭轉(zhuǎn)入射桿施加一個(gè)已知的應(yīng)變信號(hào)。據(jù)不完全調(diào)研，至今尚沒有很好的標(biāo)定方法。不得不采用電阻應(yīng)變片測量系統(tǒng)的靜態(tài)標(biāo)定方法。但靜態(tài)標(biāo)定方法的缺陷是應(yīng)變片本身質(zhì)量、靈敏系數(shù)的準(zhǔn)確性、貼片工藝水平等沒有含在標(biāo)定因素當(dāng)中。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本實(shí)用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，提供一種分離式霍普金桿扭桿的動(dòng)態(tài)標(biāo)定系統(tǒng)。

2、為了實(shí)現(xiàn)上述實(shí)用新型目的，本實(shí)用新型采取如下技術(shù)方案：

3、本實(shí)用新型提供一種分離式霍普金桿扭桿的動(dòng)態(tài)標(biāo)定系統(tǒng)，包括電磁加載裝置，所述電磁加載裝置接入射桿，還包括透射桿，及放置在入射桿與透射桿相鄰端部的試件，所述透射桿和入射桿均通過支座支撐；

4、所述入射桿上設(shè)有懸臂機(jī)構(gòu)，所述的懸臂機(jī)構(gòu)一端與入射桿的近試件端臨時(shí)固定，另一端掛有標(biāo)準(zhǔn)質(zhì)量塊，標(biāo)準(zhǔn)質(zhì)量塊的重力對(duì)入射桿的軸線形成力矩。

5、本實(shí)用新型的進(jìn)一步技術(shù)：

6、優(yōu)選的，所述電磁加載裝置通過電源經(jīng)過高壓強(qiáng)電流輸電線供電。

7、優(yōu)選的，所述電磁加載裝置、入射桿、試件、透射桿呈一線布置。

8、優(yōu)選的，所述標(biāo)準(zhǔn)質(zhì)量塊為不同質(zhì)量級(jí)別的砝碼。

9、優(yōu)選的，在入射桿和透射桿上粘貼應(yīng)變片，并按測量剪切變形的要求進(jìn)行組橋，接入超動(dòng)態(tài)應(yīng)變放大器和瞬態(tài)示波器。

10、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型具有以下技術(shù)效果：

11、本實(shí)用新型中，利用質(zhì)量塊和懸臂機(jī)構(gòu)對(duì)入射桿軸線產(chǎn)生有扭轉(zhuǎn)力矩，相當(dāng)于對(duì)入射桿提供了標(biāo)準(zhǔn)的剪切應(yīng)變；通過準(zhǔn)靜態(tài)采集的方法得到了與該應(yīng)變相對(duì)應(yīng)的信號(hào)電壓幅值，進(jìn)而可以準(zhǔn)確地標(biāo)定該測量系統(tǒng)。大大減小了實(shí)驗(yàn)難度、極大地提高了實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)確率。

12、本實(shí)用新型的其他特征和優(yōu)點(diǎn)將在隨后的具體實(shí)施方式中予以詳細(xì)說明。

技術(shù)特征：

1.一種分離式霍普金桿扭桿的動(dòng)態(tài)標(biāo)定系統(tǒng)，包括電磁加載裝置，所述電磁加載裝置接入射桿，還包括透射桿，及放置在入射桿與透射桿相鄰端部的試件，所述透射桿和入射桿均通過支座支撐，其特征在于，所述入射桿上設(shè)有懸臂機(jī)構(gòu)，所述的懸臂機(jī)構(gòu)一端與入射桿的近試件端臨時(shí)固定，另一端掛有標(biāo)準(zhǔn)質(zhì)量塊，標(biāo)準(zhǔn)質(zhì)量塊的重力對(duì)入射桿的軸線形成力矩。

2.根據(jù)權(quán)利要求1中所述的一種分離式霍普金桿扭桿的動(dòng)態(tài)標(biāo)定系統(tǒng)，其特征在于，所述電磁加載裝置通過電源經(jīng)過高壓強(qiáng)電流輸電線供電。

3.根據(jù)權(quán)利要求1中所述的一種分離式霍普金桿扭桿的動(dòng)態(tài)標(biāo)定系統(tǒng)，其特征在于，所述電磁加載裝置、入射桿、試件、透射桿呈一線布置。

4.根據(jù)權(quán)利要求1中所述的一種分離式霍普金桿扭桿的動(dòng)態(tài)標(biāo)定系統(tǒng)，其特征在于，所述標(biāo)準(zhǔn)質(zhì)量塊為不同質(zhì)量級(jí)別的砝碼。

5.根據(jù)權(quán)利要求1中所述的一種分離式霍普金桿扭桿的動(dòng)態(tài)標(biāo)定系統(tǒng)，其特征在于，在入射桿和透射桿上粘貼應(yīng)變片，并按測量剪切變形的要求進(jìn)行組橋，接入超動(dòng)態(tài)應(yīng)變放大器和瞬態(tài)示波器。

技術(shù)總結(jié)
本技術(shù)公開了一種分離式霍普金桿扭桿的動(dòng)態(tài)標(biāo)定系統(tǒng)，包括電磁加載裝置，所述電磁加載裝置接入射桿，還包括透射桿，及放置在入射桿與透射桿相鄰端部的試件，所述透射桿和入射桿均通過支座支撐，所述入射桿上設(shè)有懸臂機(jī)構(gòu)，所述的懸臂機(jī)構(gòu)一端與入射桿的近試件端臨時(shí)固定，另一端掛有標(biāo)準(zhǔn)質(zhì)量塊，標(biāo)準(zhǔn)質(zhì)量塊的重力對(duì)入射桿的軸線形成力矩。本發(fā)明中，利用質(zhì)量塊和懸臂機(jī)構(gòu)對(duì)入射桿軸線產(chǎn)生的扭轉(zhuǎn)力矩，相當(dāng)于對(duì)入射桿提供了標(biāo)準(zhǔn)的剪切應(yīng)變；通過準(zhǔn)靜態(tài)采集的方法得到了與該應(yīng)變相對(duì)應(yīng)信號(hào)的電壓幅值，進(jìn)而可以準(zhǔn)確地標(biāo)定該測量系統(tǒng)。大大減小了實(shí)驗(yàn)難度、極大地提高了實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)確率。

技術(shù)研發(fā)人員：姜錫權(quán)
受保護(hù)的技術(shù)使用者：合肥姜水動(dòng)態(tài)力學(xué)實(shí)驗(yàn)設(shè)備有限公司
技術(shù)研發(fā)日：20240416
技術(shù)公布日：2025/1/2