一种用于霍普金森杆系统光束锁定应变片位置装置及使用方法与流程

本发明属于材料动态力学性能实验研究领域，具体涉及一种用于霍普金森杆系统光束锁定应变片位置装置及使用方法。

背景技术：

同一种材料在高应变率下的动态力学性能与低应变率下的准静态力学性能有着不同的响应，而霍普金森杆实验系统是进行材料动态力学性能研究最常用的工具。随着工业技术的发展，准静态力学性能测试不能满足需求，材料的动态力学性能研究日益受到重视，霍普金森杆实验系统也获得了迅速发展。根据霍普金森杆实验系统的特点，在实验过程中需要在入射杆、透射杆分别贴应变片(常用的电阻式应变片或者半导体应变片)，且同一轴截面需要对称粘贴两片应变片，这就要求对两片应变片的粘贴位置进行准确定位。现在对于应变片的定位常用目测或进行手工定位在霍普金森杆标记号，在杆上标记过程中，可能会破坏杆的外形，精度不高等缺点，给测试实验数据带来不必要的误差。因此，亟需一种新的装置既能保证不破坏霍普金森杆，又能够精准锁定应变片位置。

技术实现要素：

针对上述技术问题，本发明的目的是提供一种用于霍普金森杆系统光束锁定应变片位置装置，本发明直接在光区处贴应变片，不仅精准锁定应变片的位置，而且不破坏霍普金森杆外部形状。

本发明另一目的是提供上述一种用于霍普金森杆系统光束锁定应变片位置装置的使用方法。

一种用于霍普金森杆系统光束锁定应变片位置装置及使用方法，包括圆环装置、定位圆罩装置、导向定位装置、锁定装置，所述圆环装置包括上半定位圆环、下半定位圆环、上导向孔、下导向孔，所述上导向孔和下导向孔分别在所述上半定位圆环和所述下半定位圆环对称位置，所述定位圆罩装置包括上半定位圆罩、下半定位圆罩、上螺纹杆、下螺纹杆、上手柄、下手柄、快速连接头，所述上螺纹杆连接所述上手柄和所述上半定位圆罩，所述下螺纹杆连接所述下手柄和所述下半定位圆罩，所述导向定位装置包括上定位梁、下定位梁、上导向槽、下导向槽、上可控小车、下可控小车、红色激光灯束、限位孔、上毫米刻度线、下毫米刻度线，所述的上定位梁和所述的下定位梁处在对称的位置，所述的上可控小车在所述的上导向槽上，所述的下可控小车在所述的下导向槽上，所述的锁定装置包括上锁定板、下锁定板、上锁定孔、下锁定孔、螺母、螺钉、铰链销轴、销孔，所述的上锁定孔位于所述的上锁定板上，所述的下锁定孔位于所述的下锁定板上，所述的下锁定孔形状同所述的所属的螺母形状，所述的铰链销轴和所述的销孔组成铰链，所述的上锁定板、所述的下锁定板、所述的上锁定孔、所述的下锁定孔组成锁扣。

本发明所述的一种用于霍普金森杆系统光束锁定应变片位置装置，所述上半定位圆罩和所述的下半定位圆罩是可替换的，根据需要的半径进行替换。

本发明所述的一种用于霍普金森杆系统光束锁定应变片位置装置，所述的定位圆罩采用橡胶材料，以防损伤霍普金森杆外形。

本发明所述的一种用于霍普金森杆系统光束锁定应变片位置装置，所述上半定位圆罩不随所述的上螺纹杆转动而转动，所述的下半定位圆罩随着所述的下螺纹杆的转动的转动的。

本发明所述的一种用于霍普金森杆系统光束锁定应变片位置装置，通过所述的红色激光灯束在霍普金森杆上形成的光区来锁定应变片的位置。

一种用于霍普金森杆系统光束锁定应变片位置装置的使用方法，所述的方法包括以下步骤：

步骤一：根据霍普金森杆入射杆和透射杆直径来选择所述定位圆罩装置，包括所述上半定位圆罩和所述的下半定位圆罩，打开锁定装置，套在所要贴应变片杆上，随即锁住锁定装置，调整好所述的下半定位圆罩位置，紧紧贴在杆上，所述下手柄给予固定，然后调节所述上螺纹杆，使所述的上半定位圆罩贴敷在霍普金森杆上，通过粗调旋转所述的上定位梁和所述的下定位梁，找到需要区域，粗调仍保持所述的上定位梁和所述的下定位梁对称；

步骤二：打开所述红色激光灯束，在霍普金森杆上形成一红色光区，调节所述上可控小车，找到需要贴应变片位置，锁定所述上可控小车，在所述上毫米刻度线读出所述上可控小车的示数；

步骤三：在所述下毫米刻度线找步骤二读出示数，调节所述下可控小车到其位置，所述红色激光灯束在霍普金森杆呈的红色光区，即为另一应力片的位置。

另外，该发明具有以下优点：

1)利用形成的光区锁定应变位置；

2)操作过程简单方便，技术水平低；

3)使采集数据误差变小；

4)装置损耗很小，不易破坏，能反复使用。

附图说明

图1是本发明的一个视角示意图；

图2是本发明另一个视角示意图；

图3是本发明俯视图；

图4是本发明仰视图；

图5是本发明上半定位圆环示意图；

图6是本发明下半定位圆环示意图；

图7是小车结构示意图；

图8是半定位圆罩示意图；

图中各标号为：下半定位圆罩1、锁扣2、上锁定板2-1、上锁定孔2-2、下锁定孔2-3、下锁定板2-4、上半定位圆罩3、上半定位圆环4、上导向孔4-1、上螺纹杆5、上手柄6、上可控小车7、上导向槽8、上定位梁9、上毫米刻度线10、下半定位圆环11、下导向孔11-1、下螺纹杆12、铰链13、销孔13-1、铰链销轴13-2、下手柄14、下可控小车15、下导向槽16、下定位梁17、下毫米刻度线18、螺母19、螺钉20、红色激光灯束21、平动轮22、限位孔23、快速连接头24。

具体实施方式

如图1-图8所示，一种用于霍普金森杆系统光束锁定应变片位置装置及使用方法，包括圆环装置、定位圆罩装置、导向定位装置、锁定装置，所述圆环装置包括上半定位圆环4、下半定位圆环11、上导向孔4-1、下导向孔11-1，所述上导向孔4-1和下导向孔11-1分别在所述上半定位圆环4和所述下半定位圆环11对称位置，所述定位圆罩装置包括上半定位圆罩3、下半定位圆罩1、上螺纹杆5、下螺纹杆12、上手柄6、下手柄14、快速连接头24，所述上螺纹杆5连接所述上手柄6和所述上半定位圆罩3，所述下螺纹杆12连接所述下手柄6和所述下半定位圆罩1，所述导向定位装置包括上定位梁9、下定位梁17、上导向槽8、下导向槽16、上可控小车7、下可控小车15、红色激光灯束21、限位孔23、上毫米刻度线10、下毫米刻度线18，所述的上定位梁9和所述的下定位梁17处在对称的位置，所述的上可控小车7在所述的上导向槽8上，所述的下可控小车15在所述的下导向槽16上，所述的锁定装置包括上锁定板2-1、下锁定板2-4、上锁定孔2-2、下锁定孔2-3、螺母19、螺钉20、铰链销轴13-2、销孔13-1，所述的上锁定孔2-2位于所述的上锁定板2-1上，所述的下锁定孔2-3位于所述的下锁定板2-4上，所述的下锁定孔2-3形状同所述的所属的螺母19形状，所述的铰链销轴13-2和所述的销孔13-1组成铰链13，所述的上锁定板2-1、所述的下锁定板2-4、所述的上锁定孔2-2、所述的下锁定孔2-3组成锁扣2。

本实施例一种用于霍普金森杆系统光束锁定应变片位置装置的使用方法，所述的方法包括以下步骤：

步骤一：根据霍普金森杆入射杆和透射杆直径来选择所述定位圆罩装置包括所述上半定位圆罩和所述的下半定位圆罩，打开锁定装置，套在所要贴应变片杆上，随即锁住锁定装置，调整好所述的下半定位圆罩位置，紧紧贴在杆上，所述下手柄给予固定，然后调节所述上螺纹杆，使所述的上半定位圆罩贴敷在霍普金森杆上，通过粗调旋转所述的上定位梁和所述的下定位梁，找到需求区域，粗调仍保持所述的上定位梁和所述的下定位梁对称；

步骤二：打开所述红色激光灯束，在霍普金森杆上形成一红色光区，调节所述上可控小车，找到需要贴应变片位置，锁定所述上可控小车，在所述上毫米刻度线读出所述上可控小车的示数；

步骤三：在所述下毫米刻度线找步骤二读出示数，调节所述下可控小车到其位置，所述红色激光灯束在霍普金森杆呈的红色光区，即为另一应力片的位置。

上面对本发明的较佳实施方式作了详细说明，但是本发明并不限于上述实施方式，在本领域的普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下作出各种变化。