一种霍普金森系统气体介质围压加载装置的制作方法

本实用新型涉及动态力学性能的测试技术领域，尤其涉及一种霍普金森系统气体介质围压加载装置。

背景技术：

目前，霍普金森压杆技术系统是用来研究材料在高应变率加载下的动态力学性能的测试设备，鉴于测试环境对不同轴压、不同围压、不同冲击载荷作用条件下的气体介质渗流特性进行系统实验所进行的试验装备技术结构设计，来满足霍普金森压杆实验过程的试样受径向围压载荷，同时又能解决气体介质条件下对试样力学性能影响的测试研究。

气体介质围压加载装置是利用霍普金森压杆技术系统中主动围压加载的原理进行结构装置设计，通过将两测试杆系夹紧测试试样穿过密闭结构的围压体使用限制架压紧固定杆系两端到两拉杆端头上，通过密封围压体上的输入输出管控气路按照测试系统要求注入相应的气体介质和压力到围压体腔体环境中，使得气体介质通过围压体的结构密闭吸附在被测试杆件和测试试样上进行系统的杆系动态力学性能的冲击加载测试应用。气体介质围压加载装置是霍普金森压杆实验系统中的冲击加载控制技术，是对现有常规系统加载技术的扩展测试应用的结构装置，其气体介质围压加载装置的结构应用存在实验过程中的围压、轴压、气体压力和冲击载荷的大小、冲击速度等将影响到系统加载特性规律性问题。

技术实现要素：

本实用新型目的是为了解决现有技术中存在的问题，提供一种霍普金森系统气体介质围压加载装置，是系统控制冲击加载的技术装置，其外形结构形式合理、制造成本低且测试控制使用可靠。

为了实现上述目的，本实用新型采用了如下技术方案：

一种霍普金森系统气体介质围压加载装置，包括:装置底板、上支座、下支座、围压壳体、围压封盖、星型密封圈、y型密封圈、滑块、直线导轨、导轨限位板、连接拉杆、拉杆阻力架、结构紧固件和试样，固定于系统基座上的装置底板设置的导轨滑块通过直线导轨、导轨紧固件固定在底板上，导轨两端设置有导轨限位板，由限位板紧固件紧固连接；导轨滑块顶部与下支座紧固连接；下支座与上支座(3)之间设置有杆系夹紧测试试样的密闭结构腔体。

一种霍普金森系统气体介质围压加载装置，所述测试试样的密闭结构腔体由围压壳体和围压封盖组成，围压壳体与围压壳体两端的围压封盖的端面之间分别设置有星型密封圈，并且通过封盖封盖紧固件固定连接，两端的围压封盖中心分别设置有杆系一φ’和杆系二φ”，两端的围压封盖的轴孔分别与杆系一φ’和杆系二φ”之间设置有y型密封圈。

一种霍普金森系统气体介质围压加载装置，所述杆系一φ’与杆系二φ”的之间设置有测试试样；杆系一φ’与杆系二φ”的两端分别设置有拉杆阻力架，两拉杆阻力架的两端之间分别设置有连接拉杆；拉杆阻力架与连接拉杆端设置有阻力架紧固件，与杆系一φ’和杆系二φ”端设置有杆系紧固件。

由于采用如上所述的技术方案，本实用新型具有如下优越性：

一种霍普金森系统气体介质围压加载装置，其结构形式设计合理，制造工艺方法简单，便于组装和操作方便；在同一装置中可实现围压和气体吸附条件下的测试，准确夹持试样可有效降低实验误差，同时其密封性能可靠确保测试实验的成功率。结构及密封形式简单可靠，测试操作使用便捷，测试效果可满足通用性气体介质围压加载的需求，测试所需硬件装备局限性低，测试过程调整便捷。

附图说明：

图1为气体介质围压加载装置的结构示意图。

图2为气体介质围压加载装置的立体结构示意图。

图中，装置底板1、下支座2、上支座3、围压壳体4、围压封盖5、星型密封圈6、y型密封圈7、滑块9、直线导轨10、导轨紧固件11、导轨限位板12、限位板紧固件13、连接拉杆14、拉杆阻力架15、阻力架紧固件16、杆系紧固件17。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。

如图1、2所示，一种霍普金森系统气体介质围压加载装置，包括:装置底板1、上支座3、下支座2、围压壳体4、围压封盖5、星型密封圈6、y型密封圈7、滑块9、直线导轨10、导轨限位板12、连接拉杆14、拉杆阻力架15、阻力架紧固件16和试样，固定于系统基座上的装置底板1设置的导轨滑块9通过直线导轨10、导轨紧固件11固定在底板上，导轨两端设置有导轨限位板12，由限位板紧固件13紧固连接；导轨滑块9顶部与下支座2紧固连接；下支座2与上支座3之间设置有杆系夹紧测试试样的密闭结构腔体。

所述测试试样的密闭结构腔体由围压壳体4和围压封盖5组成，围压壳体4与围压壳体4两端的围压封盖5的端面之间分别设置有星型密封圈6，并且通过封盖与紧固件8固定连接，两端的围压封盖5中心分别设置有杆系一φ’和杆系二φ”，两端的围压封盖5的轴孔分别与杆系一φ’和杆系二φ”之间设置有y型密封圈7。

所述杆系一φ’与杆系二φ”的之间设置有测试试样；杆系一φ’与杆系二φ”的两端分别设置有拉杆阻力架15，两拉杆阻力架15的两端之间分别设置有连接拉杆14；拉杆阻力架15与连接拉杆端设置有阻力架紧固件16，与杆系一φ’和杆系二φ”端设置有杆系紧固件17。

本实用新型的工作原理是：通过设计装置的结构形式将常规的霍普金森压杆系统建立主动围压装置，利用直线导轨在冲击载荷下的轴向位移以及气体介质通过围压体的密闭结构吸附在被测试杆件和试样上进行杆系系统的冲击载荷加载，获取测试试样的受载情况与应力-应变曲线。

本实用新型的实现操作是：装置通过底板1固定系统基座上，将导轨滑块9与下支座3连接紧固后装入直线导轨10通过导轨紧固件11固定在底板上，导轨两端安装导轨限位板12并使用限位板紧固件13紧固可靠；再通过系统φ’和φ”杆系保持夹紧测试试样的方式穿过围压壳体4和封盖5的轴孔y型密封圈7单侧背对背安装以及端面星型密封圈6的密闭结构腔体，将封盖紧固件安装使得密封可靠以确保围压体与两杆系夹持试样状态的轴径的同轴度要求和密封，再将两连接拉杆14的两端配合紧固件和拉杆阻力架15卡入围压壳体两端已轴向密封的系统杆系：φ’和φ”，压紧两杆系继续保持两杆系夹紧测试试样18的状态使用阻力架紧固件16以及阻力架与杆系紧固件17紧固固定两连接拉杆端部。然后再装入围压体端面上的输入输出管控气路元件，再通过紧固件将围压壳体上支座2与下支座进行装配连接紧固完成总成装置的组装。通过将介质气体连接到围压体上的输入输出管控气路按照测试系统要求注入相应的气体介质和压力到围压体腔体环境中，使得气体介质通过围压体的结构密闭吸附在被测试杆件和测试试样上进行系统的杆系动态力学性能的冲击加载测试应用，完成压杆实验过程的杆径及试样受径向围压载荷，同时又在气体介质条件下对试样力学性能影响的测试实验。

技术特征：

1.一种霍普金森系统气体介质围压加载装置，其特征是：包括:装置底板（1）、上支座（3）、下支座（2）、围压壳体（4）、围压封盖（5）、星型密封圈（6）、y型密封圈（7）、滑块（9）、直线导轨（10）、导轨限位板（12）、连接拉杆（14）、拉杆阻力架（15）、阻力架紧固件（16）和试样(18)，固定于系统基座上的装置底板(1)设置的导轨滑块(9)通过直线导轨(10)、导轨紧固件(11)固定在底板上，导轨两端设置有导轨限位板(12)，由限位板紧固件(13)紧固连接；导轨滑块(9)顶部与下支座(2)紧固连接；下支座(2)与上支座(3)之间设置有杆系夹紧测试试样的密闭结构腔体。

2.根据权利要求1所述的一种霍普金森系统气体介质围压加载装置，其特征是：所述测试试样的密闭结构腔体由围压壳体(4)和围压封盖(5)组成，围压壳体(4)与围压壳体两端的围压封盖(5)的端面之间分别设置有星型密封圈(6)，并且通过封盖封盖紧固件(8)固定连接，两端的围压封盖(5)中心分别设置有杆系一φ’和杆系二φ”，两端的围压封盖(5)的轴孔分别与杆系一φ’和杆系二φ”之间设置有y型密封圈(7)。

3.根据权利要求1所述的一种霍普金森系统气体介质围压加载装置，其特征是：所述杆系一φ’与杆系二φ”的之间设置有测试试样(18)；杆系一φ’与杆系二φ”的两端分别设置有拉杆阻力架(15)，两拉杆阻力架(15)的两端之间分别设置有连接拉杆(14)；拉杆阻力架(15)与连接拉杆(14)端设置有阻力架紧固件(16)，与杆系一φ’和杆系二φ”端设置有杆系紧固件(17)。

技术总结
本实用新型涉及动态力学性能的测试技术领域，公开的一种霍普金森系统气体介质围压加载装置，包括:装置底板、上支座、下支座、围压壳体、围压封盖、星型密封圈、Y型密封圈、滑块、直线导轨、导轨限位板、连接拉杆、拉杆阻力架、结构紧固件和试样，固定于系统基座上的装置底板设置的导轨滑块通过直线导轨、导轨紧固件固定在底板上，导轨两端设置有导轨限位板，由限位板紧固件紧固连接；导轨滑块顶部与下支座紧固连接；下支座与上支座之间设置有杆系夹紧测试试样的密闭结构腔体。本实用新型是系统控制冲击加载的技术装置，能够获取测试试样的受载情况与应力及应变曲线，且测试控制使用可靠，其外形结构形式合理、制造成本低。

技术研发人员：汪超琦;于猛
受保护的技术使用者：洛阳霍鑫机电科技有限公司
技术研发日：2020.11.30
技术公布日：2021.07.27