一種液壓沖擊膨脹環實驗裝置的制造方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種液壓沖擊膨脹環實驗裝置，包括基體、活塞、控水閥、連接座、定位座、透視片和壓緊機構；基體內設置有第一液壓倉，基體的左端設置有與第一液壓倉連通的第一開口，基體的上端設置有與第一液壓倉連通的第二開口，活塞從第一開口處塞入第一液壓倉內；連接座設置在基體上，連接座內設置有內腔，內腔正對第二開口，定位座的下部位于內腔中且和連接座固定連接，定位座內設置有第二液壓倉，定位座的上端設置有與第二液壓倉連通的上開口，定位座的下端設置有與第二液壓倉連通的下開口，控水閥位于第二液壓倉的底部，控水閥蓋住第二開口，上開口的尺寸小于圓環試件的內徑；優點是可以通過透視片實時觀察圓環試件，記錄實驗過程。
【專利說明】
一種液壓沖擊膨脹環實驗裝置
技術領域
[0001]本實用新型涉及一種膨脹環實驗裝置，尤其是涉及一種液壓沖擊膨脹環實驗裝置。
【背景技術】
[0002]固體在沖擊載荷作用下的動態拉伸斷裂和碎裂現象在自然和工程領域十分常見。在民用、國防和航天工程等領域中需要大量應用動態拉伸斷裂的原理和技術。動態拉伸實驗技術是研究動態拉伸斷裂機理重要基礎，液壓沖擊膨脹環實驗裝置作為一種動態拉伸實驗技術得到了廣泛的應用。
[0003]文獻《鄭宇軒，周風華等，一種基于SHPB的沖擊膨脹環實驗技術[J].爆炸與沖擊.第34卷第4期.2014年7月》中公開了一種液壓沖擊膨脹環實驗裝置，該實驗裝置利用SHPB的入射桿推動活塞，活塞擠壓液壓倉內水，圓環試件的兩平面緊貼兩個固定的平面，利用水的壓力驅動圓環試件的內表面，讓圓環試件向外膨脹，實現圓環試件的動態拉伸斷裂。該實驗裝置雖然具有成本低、操作簡單、應變率高和無應力波效應等優點，但是該實驗裝置存在以下問題:圓環試件密封在金屬容器中，不利于實驗過程的觀察與記錄。

【發明內容】

[0004]本實用新型所要解決的技術問題是提供一種可以實時觀察與記錄實驗過程的液壓沖擊膨脹環實驗裝置。
[0005]本實用新型解決上述技術問題所采用的技術方案為:一種液壓沖擊膨脹環實驗裝置，包括基體、活塞、控水閥、連接座、定位座、透視片和壓緊機構;所述的基體內設置有第一液壓倉，所述的基體的左端設置有與所述的第一液壓倉連通的第一開口，所述的基體的上端設置有與所述的第一液壓倉連通的第二開口，所述的活塞從所述的第一開口處塞入所述的第一液壓倉內；所述的連接座設置在所述的基體上，所述的連接座內設置有上下貫通的內腔，所述的內腔正對所述的第二開口，所述的定位座的下部位于所述的內腔中且和所述的連接座固定連接，所述的定位座內設置有第二液壓倉，所述的定位座的上端設置有與所述的第二液壓倉連通的上開口，所述的定位座的下端設置有與所述的第二液壓倉連通的下開口，所述的控水閥位于所述的第二液壓倉的底部，所述的控水閥蓋住所述的第二開口，所述的上開口的尺寸小于圓環試件的內徑;在測試時，圓環試件放置在所述的定位座的上端面上且位于所述的上開口外側，所述的透視片覆蓋在圓環試件上，所述的壓緊機構將所述的圓環試件壓緊，此時所述的上開口被封閉。
[0006]所述的定位座的上端面為上端小下端大的截圓錐面。該結構可以在圓環試件獲得初始的膨脹速度后，釋放多余的水壓，更好地實現圓環試件的自由膨脹。
[0007]所述的定位座的上端面上設置有防護環，圓環試件位于所述的防護環中，在測試時，所述的防護環和圓環試件同時被所述的透視片壓緊。該結構中通過防護環有效緩沖圓環試件的著陸速度，實現圓環試件碎片的軟回收，有利于觀察碎片的尺寸以及斷口形貌。
[0008]所述的防護環的材料為泡沫或者橡膠。
[0009]所述的定位座的上端面的邊沿處設置有圍圈，所述的圍圈上設置有多個VISA激光探針。該結構可采用VISAR激光探針測量圓環試件的膨脹速度。
[0010]所述的壓緊機構包括支架、球面副半球和球面副螺桿，所述的支架固定設置在所述的連接座上，所述的球面副螺桿螺接在所述的支架上，在測試時，所述的球面副半球將圓環試件蓋住，所述的球面副螺桿向下移動將所述的球面副半球壓緊。該結構通過球面副半球和球面副螺桿組成的球面副機構實現透視片的壓緊定位，精確度高。
[0011]所述的支架上設置有角度可調的反光鏡。該結構通過反光鏡提高拍攝的便捷性。
[0012]所述的連接座上設置有滑槽，所述的支架的底部設置有滑塊，所述的滑塊位于所述的滑槽內。
[0013]所述的透視片的材料為石英玻璃。
[0014]與現有技術相比，本實用新型的優點在于通過基體、活塞、控水閥、連接座、定位座、透視片和壓緊機構來組建液壓沖擊膨脹環實驗裝置，基體內設置有第一液壓倉，基體的左端設置有與第一液壓倉連通的第一開口，基體的上端設置有與液壓倉連通的第二開口，活塞從第一開口處塞入第一液壓倉內；連接座設置在基體上，連接座內設置有上下貫通的內腔，內腔正對第二開口，定位座的下部位于內腔中且和連接座固定連接，定位座內設置有第二液壓倉，定位座的上端設置有與第二液壓倉連通的上開口，定位座的下端設置有與第二液壓倉連通的下開口，控水閥位于第二液壓倉的底部，控水閥蓋住第二開口，上開口的尺寸小于圓環試件的內徑;在測試時，圓環試件放置在定位座的上端面上且位于上開口外側，透視片覆蓋在圓環試件上，壓緊機構將圓環試件壓緊，此時上開口被封閉，第一液壓倉和第二液壓倉內裝入液體，活塞向第一液壓倉內移動，第一液壓倉內水壓增加，控水閥被推動向上移動，此時第二液壓倉內水壓增加，圓環試件膨脹釋放水壓，由此實現膨脹環實驗，在測試過程中，可以通過透視片實時觀察圓環試件，記錄實驗過程。
【附圖說明】
[0015]圖1為本實用新型的爆炸圖；
[0016]圖2為本實用新型的立體圖；
[0017]圖3為本實用新型的剖視圖。
【具體實施方式】
[0018]以下結合附圖實施例對本實用新型作進一步詳細描述。
[0019]實施例一:如圖所示，一種液壓沖擊膨脹環實驗裝置，包括基體1、活塞2、控水閥3、連接座4、定位座5、透視片6和壓緊機構;基體I內設置有第一液壓倉7，基體I的左端設置有與第一液壓倉7連通的第一開口，基體I的上端設置有與第一液壓倉7連通的第二開口，活塞2從第一開口處塞入第一液壓倉7內；連接座4設置在基體I上，連接座4內設置有上下貫通的內腔，內腔正對第二開口，定位座5的下部位于內腔中且和連接座4固定連接，定位座5內設置有第二液壓倉8，定位座5的上端設置有與第二液壓倉8連通的上開口，定位座5的下端設置有與第二液壓倉8連通的下開口，控水閥3位于第二液壓倉8的底部，控水閥3蓋住第二開口，上開口的尺寸小于圓環試件的內徑;在測試時，圓環試件放置在定位座5的上端面上且位于上開口外側，透視片6覆蓋在圓環試件上，壓緊機構將圓環試件壓緊，此時上開口被封閉。
[0020]本實施例中，定位座5的上端面為上端小下端大的截圓錐面。
[0021]本實施例中，定位座5的上端面上設置有防護環9，圓環試件位于防護環9中，在測試時，防護環9和圓環試件同時被透視片6壓緊。
[0022]本實施例中，防護環9的材料為泡沫。
[0023]本實施例中，定位座5的上端面的邊沿處設置有圍圈10，圍圈1上設置有多個VISA激光探針11。
[0024]本實施例中，壓緊機構包括支架12、球面副半球13和球面副螺桿14，支架12固定設置在連接座4上，球面副螺桿14螺接在支架12上，在測試時，球面副半球13將圓環試件蓋住，球面副螺桿14向下移動將球面副半球13壓緊。
[0025]本實施例中，支架12上設置有角度可調的反光鏡15。
[0026]本實施例中，連接座4的前側和后側分別設置有滑槽16，支架12的底部設置有與滑槽16匹配的滑塊17，滑塊17位于滑槽16內。
[0027]本實施例中，透視片6的材料為石英玻璃。
[0028]實施例二:如圖所示，一種液壓沖擊膨脹環實驗裝置，包括基體1、活塞2、控水閥3、連接座4、定位座5、透視片6和壓緊機構;基體I內設置有第一液壓倉7，基體I的左端設置有與第一液壓倉7連通的第一開口，基體I的上端設置有與第一液壓倉7連通的第二開口，活塞2從第一開口處塞入第一液壓倉7內；連接座4設置在基體I上，連接座4內設置有上下貫通的內腔，內腔正對第二開口，定位座5的下部位于內腔中且和連接座4固定連接，定位座5內設置有第二液壓倉8，定位座5的上端設置有與第二液壓倉8連通的上開口，定位座5的下端設置有與第二液壓倉8連通的下開口，控水閥3位于第二液壓倉8的底部，控水閥3蓋住第二開口，上開口的尺寸小于圓環試件的內徑;在測試時，圓環試件放置在定位座5的上端面上且位于上開口外側，透視片6覆蓋在圓環試件上，壓緊機構將圓環試件壓緊，此時上開口被封閉。
[0029]本實施例中，定位座5的上端面為上端小下端大的截圓錐面。
[0030]本實施例中，定位座5的上端面上設置有防護環9，圓環試件位于防護環9中，在測試時，防護環9和圓環試件同時被透視片6壓緊。
[0031 ]本實施例中，防護環9的材料為橡膠。
[0032]本實施例中，定位座5的上端面的邊沿處設置有圍圈10，圍圈1上設置有多個VISA激光探針11。
[0033]本實施例中，壓緊機構包括支架12、球面副半球13和球面副螺桿14，支架12固定設置在連接座4上，球面副螺桿14螺接在支架12上，在測試時，球面副半球13將圓環試件蓋住，球面副螺桿14向下移動將球面副半球13壓緊。
[0034]本實施例中，支架12上設置有角度可調的反光鏡15。
[0035]本實施例中，連接座4的前側和后側分別設置有滑槽16，支架12的底部設置有與滑槽16匹配的滑塊17，滑塊17位于滑槽16內。本實施例中，透視片6的材料為石英玻璃。
【主權項】
1.一種液壓沖擊膨脹環實驗裝置，其特征在于包括基體、活塞、控水閥、連接座、定位座、透視片和壓緊機構;所述的基體內設置有第一液壓倉，所述的基體的左端設置有與所述的第一液壓倉連通的第一開口，所述的基體的上端設置有與所述的第一液壓倉連通的第二開口，所述的活塞從所述的第一開口處塞入所述的第一液壓倉內；所述的連接座設置在所述的基體上，所述的連接座內設置有上下貫通的內腔，所述的內腔正對所述的第二開口，所述的定位座的下部位于所述的內腔中且和所述的連接座固定連接，所述的定位座內設置有第二液壓倉，所述的定位座的上端設置有與所述的第二液壓倉連通的上開口，所述的定位座的下端設置有與所述的第二液壓倉連通的下開口，所述的控水閥位于所述的第二液壓倉的底部，所述的控水閥蓋住所述的第二開口，所述的上開口的尺寸小于圓環試件的內徑;在測試時，圓環試件放置在所述的定位座的上端面上且位于所述的上開口外側，所述的透視片覆蓋在圓環試件上，所述的壓緊機構將所述的圓環試件壓緊，此時所述的上開口被封閉。2.根據權利要求1所述的一種液壓沖擊膨脹環實驗裝置，其特征在于所述的定位座的上端面為上端小下端大的截圓錐面。3.根據權利要求2所述的一種液壓沖擊膨脹環實驗裝置，其特征在于所述的定位座的上端面上設置有防護環，圓環試件位于所述的防護環中，在測試時，所述的防護環和圓環試件同時被所述的透視片壓緊。4.根據權利要求3所述的一種液壓沖擊膨脹環實驗裝置，其特征在于所述的防護環的材料為泡沫或者橡膠。5.根據權利要求2所述的一種液壓沖擊膨脹環實驗裝置，其特征在于所述的定位座的上端面的邊沿處設置有圍圈，所述的圍圈上設置有多個VISA激光探針。6.根據權利要求1所述的一種液壓沖擊膨脹環實驗裝置，其特征在于所述的壓緊機構包括支架、球面副半球和球面副螺桿，所述的支架固定設置在所述的連接座上，所述的球面副螺桿螺接在所述的支架上，在測試時，所述的球面副半球將圓環試件蓋住，所述的球面副螺桿向下移動將所述的球面副半球壓緊。7.根據權利要求6所述的一種液壓沖擊膨脹環實驗裝置，其特征在于所述的支架上設置有角度可調的反光鏡。8.根據權利要求6所述的一種液壓沖擊膨脹環實驗裝置，其特征在于所述的連接座上設置有滑槽，所述的支架的底部設置有滑塊，所述的滑塊位于所述的滑槽內。9.根據權利要求1所述的一種液壓沖擊膨脹環實驗裝置，其特征在于所述的透視片的材料為石英玻璃。
【文檔編號】G01N3/12GK205506573SQ201620280783
【公開日】2016年8月24日
【申請日】2016年4月6日
【發明人】張佳, 鄭宇軒, 周風華
【申請人】寧波大學