一种分离式hopkinson压杆实验的试样模具的制作方法
【专利说明】
[技术领域]
[0001]本实用新型涉及分离式Hopkinson压杆实验，尤其涉及一种分离式H0PKINS0N压杆实验的试样模具。
[【背景技术】]
[0002]分离式Hopkinson压杆实验(SHP分离式H0PKINS0N压杆实验的试样模具)可用来测量材料在冲击载荷作用下的应力一应变关系，该技术的理论基础是一维弹性应力波理论，它通过测定压杆上的应变推导试样材料的应力一应变关系，是研究材料动态力学性能最基本的实验方法之一。该装置进行材料冲击压缩实验获得应力一应变关系的工作原理为:试件被夹在入射杆和透射杆之间，由气枪中压缩空气驱动的子弹撞击入射杆的一端，产生一个弹性波(入射波)并在入射杆中传播。当入射波传到试件时，整个试件将被压缩。同时，由于杆与试件之间的波阻抗差异，入射波被部分反射为反射波重新返回入射杆，而另一部分则透过试件作为透射波进入透射杆。借助于入射杆和透射杆上的应变片、前置放大器分别将入射波，反射波以及透射波记录在数字示波器(或超动态应变仪)上。
[0003]传统SHP分离式H0PKINS0N压杆实验的试样模具试验技术用于测试金属材料时，用的是小杆，试样波速较快，应力易于平衡，对一般金属材料而言，非恒应变率对金属的塑性行为影响有限，所以以上因素对实验结果影响不大。但近年来，由于国防和民用的需要，新型工程材料不断涌现出来，特别是软材料及复合材料越来越受到航空、航天、军事防护等各领域的重视。因此SHP分离式H0PKINS0N压杆实验的试样模具的研究对象已由金属、高聚物等均质材料发展到泡沫、混凝土等非均质材料，这些非均质材料要求试样尺寸加大，但目前没有用于SHP分离式H0PKINS0N压杆实验的试样模具试验装置测试的大直径净浆、砂浆和混凝土试样的模具。
[
【发明内容】
]
[0004]本实用新型要解决的技术问题是提供一种便于制作大直径净浆试样、砂浆试样或混凝土试样的分离式H0PKINS0N压杆实验的试样模具。
[0005]为了解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是，一种分离式H0PKINS0N压杆实验的试样模具，包括底板和上模，上模布置在底板的顶面，上模包括前模、后模和开合机构，上模包括至少一个圆柱形试样的型腔，前模与后模的之间的分型面为竖直平面，型腔的轴线位于分型面上；前模和后模的两端各包括向外伸出的突耳，突耳包括凹槽；开合机构包括两套螺栓，螺栓包括螺杆和螺母，螺杆的后端插入到后模突耳的凹槽中，并与后模的突耳铰接；螺杆的前部插入到前模突耳的凹槽中，螺母旋在螺杆的前端，螺母的后端面抵住前模突耳的前端面。
[0006]以上所述的试样模具，后模固定在底板上。
[0007]以上所述的试样模具，所述的螺母是蝶形螺母。
[0008]以上所述的试样模具，上模包括两根定位键，前模和后模的两端各包括竖直布置的定位凹槽，定位凹槽布置在分型面上；定位键嵌入到前模和后模的定位凹槽中，与其中一个定位凹槽过盈配合，与另一个定位凹槽滑动配合。
[0009]以上所述的试样模具，上模包括复数个所述的型腔，复数个型腔沿分型面排列。
[0010]本实用新型的试样模具便于制作大直径净浆试样、砂浆试样或混凝土试样，具有简单、实用、方便、经济的优点。
[【附图说明】]
[0011]下面结合附图和【具体实施方式】对本实用新型作进一步详细的说明。
[0012]图1是本实用新型实施例试样模具的主视图。
[0013]图2是本实用新型实施例试样模具的俯视图。
[0014]图3是本实用新型实施例试样模具的左视图。
[0015]图4是图1中的A向剖视图。
[【具体实施方式】]
[0016]本实用新型实施例分离式H0PKINS0N压杆实验试样模具的结构如图1至图4所示，包括底板I和上模，上模布置在底板I的顶面101上。底板I由钢材制成，长度为310mm，宽度为120mm，高度为1mm0
[0017]上模包括前模2、后模3、两根定位键4和开合机构。上模用钢材制成，长度为290mm,宽度为100mm，高度为25mm。
[0018]上模包括三个圆柱形试样的型腔B，前模2与后模3的之间的分型面M为竖直平面，三个型腔B的轴线位于分型面M上，沿分型面M排列。型腔B用于现场浇注净浆、砂浆或混凝土，试样制作时，将搅拌好的浆体倒入模具中，充分振捣后养护，适当的时间拆除前模2，即可将试样放入规定的养护条件下进行继续养护。
[0019]后模3通过多根螺钉7固定在底板的顶面101上，也可以将后模3直接焊接在底板的顶面101上。
[0020]前模2的两端各有一个向外伸出的突耳201，突耳201有凹槽202。后模3的两端各有一个向外伸出的突耳301，突耳301有凹槽302。
[0021]开合机构包括两套螺栓，每套螺栓包括螺杆5和蝶形螺母6，螺杆5的后端插入到后模突耳301的凹槽302中，并与后模3的突耳301铰接。螺杆5的前部插入到前模2突耳的凹槽202中，蝶形螺母6旋在螺杆5的前端，蝶形螺母6的后端面抵住前模突耳201的前端面，旋紧螺母6可以将前模2与后模3组合在一起，松开螺母6可以将前模2与后模3分呙。
[0022]为了防止前模2与后模3组合时错位，前模2和后模3的两端各有一条竖直布置的定位凹槽，定位凹槽布置在分型面M上。定位键4嵌入到前模2和后模3的定位凹槽中，与其中一条定位凹槽过盈配合，与另一条定位凹槽滑动配合。
【主权项】
1.一种分离式HOPKINSON压杆实验的试样模具，包括底板和上模，上模布置在底板的顶面，其特征在于，上模包括前模、后模和开合机构，上模包括至少一个圆柱形试样的型腔，前模与后模的之间的分型面为竖直平面，型腔的轴线位于分型面上；前模和后模的两端各包括向外伸出的突耳，突耳包括凹槽；开合机构包括两套螺栓，螺栓包括螺杆和螺母，螺杆的后端插入到后模突耳的凹槽中，并与后模的突耳铰接；螺杆的前部插入到前模突耳的凹槽中，螺母旋在螺杆的前端，螺母的后端面抵住前模突耳的前端面。2.根据权利要求1所述的试样模具，其特征在于，后模固定在底板上。3.根据权利要求1所述的试样模具，其特征在于，所述的螺母是蝶形螺母。4.根据权利要求1所述的试样模具，其特征在于，上模包括两根定位键，前模和后模的两端各包括竖直布置的定位凹槽，定位凹槽布置在分型面上；定位键嵌入到前模和后模的定位凹槽中，与其中一个定位凹槽过盈配合，与另一个定位凹槽滑动配合。5.根据权利要求1所述的试样模具，其特征在于，上模包括复数个所述的型腔，复数个型腔沿分型面排列。
【专利摘要】本实用新型公开了一种分离式HOPKINSON压杆实验的试样模具，包括底板和上模，上模布置在底板的顶面，上模包括前模、后模和开合机构，上模包括至少一个圆柱形试样的型腔，前模与后模的之间的分型面为竖直平面，型腔的轴线位于分型面上；前模和后模的两端各包括向外伸出的突耳，突耳包括凹槽；开合机构包括两套螺栓，螺栓包括螺杆和螺母，螺杆的后端插入到后模突耳的凹槽中，并与后模的突耳铰接；螺杆的前部插入到前模突耳的凹槽中，螺母旋在螺杆的前端，螺母的后端面抵住前模突耳的前端面。本实用新型的试样模具便于制作大直径净浆试样、砂浆试样或混凝土试样，具有简单、实用、方便、经济的优点。
【IPC分类】G01N1/28
【公开号】CN204882178
【申请号】CN201520456428
【发明人】董必钦, 邢锋, 张健超, 曹益, 房国豪, 刘昱清
【申请人】深圳大学
【公开日】2015年12月16日
【申请日】2015年6月29日