一种用于三轴霍普金森杆系统安装的导杆装置的制作方法

本实用新型涉及材料动态力学性能实验设备领域,尤其涉及一种用于三轴霍普金森杆系统安装的导杆装置。

背景技术：

分离式霍普金森压杆(splithopkinsonpressurebar,简称shpb)冲击实验系统是现今最为广泛使用,并被认为有效的测试材料在高应变率下力学特性的试验装置。由于shpb试验装置具有结构简单、操作方便、测量方法巧妙、加载波形易于控制等优点，成为当前测试材料动态力学特性最基本的一种实验装置。它由最初仅能实现单轴动态压缩功能，发展到可实现围压状态下的动态力学测试功能。在带围压的shpb装置中，围压的实验主要通过设置围压缸来实现，其中围压缸的密封问题显得尤为重要。

shpb的杆件端面均为高精度切割的断面，在与围压装置进行连接安装时，其杆件端面容易接触到围压装置内部的密封部位，密封部位主要由圆形密封圈构成，圆形密封圈材质为橡胶，有弹性，密封圈直径比圆台和圆柱组合金属接头圆台部分上底面一端直径大，比圆柱部分一端直径和入射杆端面直径小，如果不接入圆台和圆柱组合金属接头，由于shpb系统入射杆端面直径大于密封圈直径，shpb系统入射杆不容易穿过密封圈，且入射杆端面极易对其密封圈造成剪切破坏，使密封效果减弱，从而造成实验数据的误差，降低实验装置的寿命，甚至无法进行实验。

技术实现要素：

基于上述背景技术存在的技术问题,本实用新型提出一种用于三轴霍普金森杆系统安装的导杆装置，可以防止围压装置内的密封部位在接入霍普金森压杆系统中与霍普金森压杆系统入射杆或透射杆端面产生剪切破坏。

本实用新型为了实现上述的发明目的,采用如下的技术方案：

一种用于三轴霍普金森杆系统安装的导杆装置，包括一圆台和圆柱组合金属接头和一块环形磁铁，所述圆台和圆柱组合金属接头(1)圆柱部分一端设置有放入环形磁铁(2)的圆形凹槽(3)，凹槽(3)直径略大于环形磁铁(2)外径1-2mm，使环形磁铁(2)放入圆形凹槽(3)内部，带有环形磁铁(2)的圆台和圆柱组合金属接头(1)圆柱一端与霍普金森压杆系统中入射杆或透射杆端面因磁性吸附在一起，圆柱另一端直径与圆台下底面直径相同，使圆柱另一端底面和圆台下底面两个端面贴合在一起，使圆柱和圆台成为一个整体；形成霍普金森杆系统安装的导杆装置。

所述圆台和圆柱组合金属接头(1)圆柱部分直径比所述霍普金森压杆系统中入射杆或透射杆直径略大1-2mm，比所述霍普金森压杆试验系统中所接入的围压装置接入口直径略小1-2mm。

所述圆台和圆柱组合金属接头(1)圆台部分上底面直径比所述霍普金森压杆试验系统中所接入的围压装置内密封圈直径小5-10mm。

所述圆台和圆柱组合金属接头(1)圆柱另一端直径与圆台下底面直径相同，使圆柱和圆台下底面两个端面贴合在一起，使圆柱和圆台成为一个整体。

在将围压装置接入霍普金森压杆系统前，先将所述环形磁铁放入所述圆台和圆柱组合金属接头圆柱部分一端底部的圆形凹槽内，再将所述圆台和圆柱组合金属接头圆柱部分一端底面与霍普金森压杆系统入射杆或透射杆端面紧紧吸附在一起。在围压装置接入霍普金森压杆系统时，首先穿过所述圆台和圆柱组合金属接头圆台部分上底面一端，由于围压装置接入口直径与所述圆台和圆柱组合金属接头直径相差较大，围压装置接入口直径大于所述圆台和圆柱组合金属接头直径，使得所述圆台和圆柱组合金属接头圆台部分上底面一端容易穿过围压装置接入口，进而使围压装置的密封部位在不接触所述霍普金森压杆系统入射杆或透射杆端面的情况下顺利接入到所述霍普金森压杆系统中，从而达到保护试验仪器，方便围压装置安装的目的。

附图说明：

图1为一种用于三轴霍普金森杆系统安装的导杆装置整体结构示意图。

图2为一种用于三轴霍普金森杆系统安装的导杆装置剖面图。

图3为一种用于三轴霍普金森杆系统安装的导杆装置俯视图。

图4为一种用于三轴霍普金森杆系统安装的导杆装置配合霍普金森杆系统围压装置使用的整体结构示意图。

其中：1-圆台和圆柱组合金属接头；2-环形磁铁；3-圆形凹槽；4-霍普金森系统透射杆；5-霍普金森系统入射杆；6-霍普金森系统围压装置；7-围压装置密封部位。

具体实施方式：

如图1所示，整个装置采用圆台和圆柱组合金属接头(1)和磁铁(2)，装置可与霍普金森压杆系统相配套。

本实用新型的实施方式涉及一种用于三轴霍普金森杆系统安装的导杆装置，如图1至图4所示，包括一圆台和圆柱组合金属接头和一块环形磁铁，所述圆台和圆柱组合金属接头(1)圆柱部分一端设置有放入环形磁铁(2)的圆形凹槽(3)，凹槽(3)直径略大于环形磁铁(2)外径1-2mm，可以使环形磁铁(2)放入圆形凹槽(3)内部，带有环形磁铁(2)的圆台和圆柱组合金属接头(1)圆柱部分一端具有吸附作用，圆台和圆柱组合金属接头(1)圆柱部分一端可与霍普金森压杆系统中入射杆(5)或透射杆(4)端面因环形磁铁(2)的磁性吸附在一起；形成霍普金森杆系统安装的导杆装置。

装配时，将图1中磁铁(2)放入圆形凹槽(3)内。再将圆台和圆柱组合金属接头(1)圆柱部分一端靠近图4中霍普金森压杆系统透射杆(4)端面，使两个端面紧紧吸附在一起，在该操作过程中，应尽量保持两端面圆心重合，可以使圆台和圆柱组合金属接头(1)在不接触围压装置内的密封部位(7)的情况下较容易穿过围压装置。

参照图4，将吸附到霍普金森压杆系统透射杆(4)端面的圆台和圆柱组合金属接头(1)缓缓靠近围压装置(6)的接入口并缓慢穿过围压装置内的密封部位(7)，直到圆台和圆柱组合金属接头(1)从围压装置(6)另一端的接口穿出，在此过程中，所述圆台和圆柱组合金属接头(1)圆台部分上底面一端直径比所述霍普金森压杆试验系统中所接入的围压装置内密封圈直径小5-10mm，可以有效防止霍普金森杆透射杆(4)端面对围压装置内的密封部位(7)造成剪切破坏。取下圆台和圆柱组合金属接头(1)，将霍普金森压杆系统入射杆(5)及试样与入射杆一并接入，并缓缓移动到围压装置(6)中，从而达到霍普金森压杆系统方便接入围压装置并保护围压装置内密封部位的目的。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何不经过创造性劳动想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求书所限定的保护范围为准。

技术特征：

1.一种用于三轴霍普金森杆系统安装的导杆装置，包括一圆台和圆柱组合金属接头和一块环形磁铁，其特征是圆台和圆柱组合金属接头(1)圆柱部分一端设置有放入环形磁铁(2)的圆形凹槽(3)，凹槽(3)直径略大于环形磁铁(2)外径1-2mm，使环形磁铁(2)放入圆形凹槽(3)内部，带有环形磁铁(2)的圆台和圆柱组合金属接头(1)圆柱一端与霍普金森压杆系统中入射杆或透射杆端面磁性吸附在一起，圆柱另一端直径与圆台下底面直径相同，使圆柱和圆台下底面两个端面贴合在一起，使圆柱和圆台成为一个整体；形成霍普金森杆系统安装的导杆装置。

2.如权利要求1所述的装置，其特征是所述圆台和圆柱组合金属接头(1)圆柱直径比所述霍普金森压杆系统中入射杆或透射杆直径大1-2mm，比霍普金森压杆试验系统中所接入的围压装置接入口直径小1-2mm。

3.如权利要求1所述的装置，其特征是所述圆台和圆柱组合金属接头(1)圆台上底面直径比所述霍普金森压杆试验系统中所接入的围压装置内密封圈直径小5-10mm。

4.如权利要求1所述的装置，其特征是所述圆台和圆柱组合金属接头(1)圆柱部分直径与圆台部分下底面直径相同，使圆柱和圆台下底面两个端面贴合在一起，使圆柱和圆台成为一个整体，圆台上底面直径较圆台下底面直径小6-10mm。

技术总结
本实用新型涉及一种用于三轴霍普金森杆系统安装的导杆装置。包括一圆台和圆柱组合金属接头和一块环形磁铁，圆台和圆柱组合金属接头圆柱部分一端设置有放入环形磁铁的圆形凹槽，凹槽直径略大于环形磁铁外径1‑2mm，使环形磁铁放入圆形凹槽内部，带有环形磁铁的圆台和圆柱组合金属接头圆柱一端与霍普金森压杆系统中入射杆或透射杆端面磁性吸附在一起，圆柱另一端直径与圆台下底面直径相同，使圆柱和圆台下底面两个端面贴合在一起，使圆柱和圆台成为一个整体；形成霍普金森杆系统安装的导杆装置。在围压装置接入霍普金森压杆系统时，入射杆或透射杆端面能顺利接入到所述霍普金森压杆系统中，从而达到保护试验仪器，方便围压装置安装的目的。

技术研发人员：夏开文;蔡英鹏;徐颖
受保护的技术使用者：天津大学
技术研发日：2019.06.14
技术公布日：2020.05.26