霍普金森压杆实验装置操作规程
霍普金森压杆操作规程
霍普⾦森压杆操作规程霍普⾦森压杆设备操作规程⼀.开机准备1.连接之前进⾏检查:【氮⽓瓶的检查】检查瓶内⽓压够不够,⽓压值要求⼤于2MPa,否则需要换瓶。
【电路接⼝的检查】应变⽚与盒式电桥焊接处有⽆脱落,数据采集电路接⼝有⽆正确插⼊主机。
【撞击杆的检查】准备2.5m长的粗铁丝,将撞击杆塞⼊炮筒底部,检查⼊射杆、透射杆和吸收杆有⽆弯曲变形,如有则需要换杆。
2.连接总电源线(请确认本仪器的各个分设备电源开关处于关闭状态)。
⼆.开机3.打开NI数据采集开关(会听到“嗡嗡”的电扇的声⾳),此时会⾃动启动主机并给主机配备⼀个地址。
4.等待有电脑开机的声⾳后打开显⽰器,此时会响“嘟嘟”两声,随后在显⽰器上看到分配的地址,按回车键进⾏确定,进⼊操作系统界⾯。
5. 打开应变⽚放⼤仪开关按扭及SHPB⽓压控制仪开关,如需进⾏加热操作,则打开⾼温性能温度控制仪开关。
6.对应变⽚放⼤仪设备⾯板进⾏设置,设置其放⼤倍数(⼀般⾦属常速为200,⾼速冲击时为100)、桥压值(常速为8V、⾼速时为4V或2V)、低通(⼀般为100HZ,过滤掉⾼频⼲扰信息)。
7.打开⽓压瓶,稍微松动阀门听到⽓流声即可,保证减压前⽓压⼤于2MPa(⼀般为4~5Mpa),减压后⽓压值稍⼤于1MPa(可通过减阀节阀来微调减压后⽓压)。
8.上样:上样前检查撞击杆、⼊射杆、透射杆与吸收杆四杆⼀线,对中性要好,如不在同⼀直线上,通过左右微调蝶形螺母左右微调,通过单向固定扳⼿上下微调。
上样后保证样品中⼼线在⼊射杆与透射杆中⼼线上,进⾏拉伸压缩)实验必须进⾏端⾯润滑(⼀般为凡⼠林,有条件可⽤MoS29.打开Labview虚拟仪表⾯板,初次使⽤必须相关设置,设置触发⽅式为通道触发(⽴即触发⽅式⼀般为测试应变⽚粘贴质量有关),触发通道设置(通道为⼊射杆应变⽚信号采集端)、采样频率(⼀般为5MHz)、触发电压(⼀般为100mv)、电压量程(⼀般为6V)、等待时间(⼀般为⼤值,如10000)。
霍普金森压杆实验流程
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霍普金森压杆操作规程
霍普金森压杆设备操作规程一.开机准备1.连接之前进行检查:【氮气瓶的检查】检查瓶内气压够不够,气压值要求大于2MPa,否则需要换瓶。
【电路接口的检查】应变片与盒式电桥焊接处有无脱落,数据采集电路接口有无正确插入主机。
【撞击杆的检查】准备2.5m长的粗铁丝,将撞击杆塞入炮筒底部,检查入射杆、透射杆和吸收杆有无弯曲变形,如有则需要换杆。
2.连接总电源线(请确认本仪器的各个分设备电源开关处于关闭状态)。
二.开机3.打开NI数据采集开关(会听到“嗡嗡”的电扇的声音),此时会自动启动主机并给主机配备一个地址。
4.等待有电脑开机的声音后打开显示器,此时会响“嘟嘟”两声,随后在显示器上看到分配的地址,按回车键进行确定,进入操作系统界面。
5. 打开应变片放大仪开关按扭及SHPB气压控制仪开关,如需进行加热操作,则打开高温性能温度控制仪开关。
6.对应变片放大仪设备面板进行设置,设置其放大倍数(一般金属常速为200,高速冲击时为100)、桥压值(常速为8V、高速时为4V或2V)、低通(一般为100HZ,过滤掉高频干扰信息)。
7.打开气压瓶,稍微松动阀门听到气流声即可,保证减压前气压大于2MPa(一般为4~5Mpa),减压后气压值稍大于1MPa(可通过减阀节阀来微调减压后气压)。
8.上样:上样前检查撞击杆、入射杆、透射杆与吸收杆四杆一线,对中性要好,如不在同一直线上,通过左右微调蝶形螺母左右微调,通过单向固定扳手上下微调。
上样后保证样品中心线在入射杆与透射杆中心线上,进行拉伸压缩)实验必须进行端面润滑(一般为凡士林,有条件可用MoS29.打开Labview虚拟仪表面板,初次使用必须相关设置,设置触发方式为通道触发(立即触发方式一般为测试应变片粘贴质量有关),触发通道设置(通道为入射杆应变片信号采集端)、采样频率(一般为5MHz)、触发电压(一般为100mv)、电压量程(一般为6V)、等待时间(一般为大值,如10000)。
霍普金森杆实验介绍
霍普金森杆实验技术介绍传统的液压伺服系统上准静态实验的应变率通常在1s -1以下,对于更高的应变率,需要采用其他实验手段。
高应变率实验和准静态实验的根本不同点在于,随着应变率的增加,惯性效应即应力波效应明显增强。
分离式霍普金森压杆(Split Hopkinson Pressure Bars ,SHPB )实验技术是研究材料在中高应变率下(102~104S -1)力学性能的主要实验方法。
美国ASM 协会出版的ASM 手册第八卷Material Testing and Evaluation 一书中系统的介绍了分离式霍普金森杆及其相关实验技术,可是并没有建立详细的通用实验标准。
分离式霍普金森杆实验技术主要基于两个基本假定:一维应力波假定;试样中应力应变沿试样长度均匀分布假定(均匀性假定)。
典型的分离式霍普金森杆实验装置由压(拉)杆系统、测量系统、数据采集系统和数据处理系统组成,其中压(拉)杆系统是实验装置的最重要部分。
霍普金森压杆图1 分离式霍普金森压杆实验装置简图图2 试样连接部分简图霍普金森压杆主要由撞击杆、输入杆、吸收杆和试样组成,实验装置简图如图1所示。
其实验原理主要通过使用应变片对入射杆中的入射波、反射杆以及透射杆中的透射脉冲进行测量,然后根据一维应力波理论导出实验的应力-应变关系。
如图2所示,设试样与入射杆相连接端面为面Ⅰ,试样与透射杆相连接端面为面Ⅱ。
在实验过程中面Ⅰ和面Ⅱ上的位移分别为U 1和U 2,则根据线弹性波的线性叠加原理,有()100ti r U c d εετ=-⎰ ()100ti U c d ετ=⎰式中:c 0为压杆中的弹性波速; 、 、 分别为入射波、反射波和透射波独立传播式所对应的杆中的应变。
设试样的长度为L 0,横截面积为A 0。
则试样中的平均应变为:()012000t i r t c U U d L L εεεετ-==--⎰试样的平均平均应变率为: ()00i r t c L εεεε=-- 根据力的平衡性,试样的平均应力为:()02i r t AE A σεεε=++ 其中A 和E 分别为杆的横截面积和弹性模量。
霍普金森杆实验技术简介
霍普金森杆实验技术简介1.材料动态力学性能实验简史在各类工程技术、军事技术和科学研究等广泛领域的一系列实际问题中,甚至就在日常生活中,人们都会遇到各种各样的爆炸/冲击载荷问题,并且可以观察到,物体在爆炸/冲击载荷下的力学响应往往与静载荷下的有显著不同。
了解材料在冲击加载条件下的力学响应必将大大有助于这些材料的工程应用和工程设计。
此外,数值模拟已在工程设计中发挥着重要作用,而进行数值模拟的前提是必须首先建立一个基于材料在各种应变率下(尤其是在动态应变率下)的精确应力-应变曲线基础上的本构模型。
所以,获得一套材料在高应变率下的应力—应变曲线则成为首要任务。
尽管人们已经研制了多种动态实验技术,但是,与准静态实验相比,进行有效并准确的高应变率下的动态实验依然是一个很大的挑战。
因此,为得到有效并准确的材料的应变率相关的应力—应变曲线,研制高效的、精确的高应变率实验装置是非常重要的。
首先,人们知道,固体力学的静力学理论所研究的是处于静力平衡状态下的固体介质,以忽略介质微元体的惯性作用为前提。
这只是在载荷强度随时间不发生显著变化的时候,才是允许和正确的。
而爆炸/冲击裁荷以载荷作用的短历时为其特征,在以毫秒(ms)、微秒(?s)甚至纳秒(ns)计的短暂时间尺度上发生了运动参量(位移、速度、加速度)的显著变化。
在这样的动载荷条件,介质的微元体处于随时间迅速变化着的动态过程中,这是一个动力学问题。
对此必须计及介质微元体的惯性,从而就导致了对应力波传播的研究。
一切固体材料都具有惯性和可变形性,当受到随时间变化着的外载荷的作用时,它的运动过程总是一个应力波传播、反射和相互作用的过程。
在忽略了介质惯性的可变形固体的静力学问题中,只是允许忽略或没有必要去研究这一在达到静力平衡前的应力波的传播和相互作用的过程,而着眼于研究达到应力平衡后的结果而已。
在忽略了介质可变形性的刚体力学问题中,则相当于应力波传播速度趋于无限大,因而不必再予以考虑。
霍普金森压杆实验报告
(Байду номын сангаас)
νⅠ = ν2 = ν i +ν r = −c(ε i − ε r )
′ = ν t = −cε t νⅡ = ν 2
(t= ε )
νⅡ −νⅠ
l0 c l0
=
t
c (ε i − ε r − ε t ) l0 − ε r − ε t )dt
ε= (t )
∫ (ε
0
i
(2)
由 (1) 、 (2) 式进而可得试件材料的应力应变关系。根据均匀假定,可得
1. 霍普金森压杆(SHPB)实验装置、基本原理及用途
1.1 实验装置及用途
如图 1 所示为 SHPB 的实验装置及数据采集处理系统:
图 1 SHPB 实验装置
SHPB 装置主要由三部分组成:压杆系统、测量系统以及数据采集与处理系 统。其中压杆系统是由撞击杆、入射杆、透射杆和吸收杆四部分组成。撞击杆也 称之为子弹, 一般来说压杆所采用的截面尺寸及材料均相同,因此子弹的长度就 决定了入射应力脉冲的宽度λ,一般取λ=2L(L 为子弹的长度) ,吸收杆主要是 用来吸收来自透射杆的动能, 以削弱二次波加载效应,为保证获得完整的入射及 反射波形, 入射杆的长度一般要大于子弹长度的两倍,所有压杆的直径应远小于 入射应力脉冲的波长,以忽略杆中的惯性效应影响。 测量系统可以分为两个部分,一个是撞击杆速度的测量系统,另一个是压杆 上传感器测量系统。对撞击杆速度的测量常采用激光测速法,如图 1 所示,在发 射管与入射杆之间装有一个平行光源,用来发射与接收激光信号,两个光源之间 的间距是可测的, 当子弹经过平行光源时,会遮挡住光信号而产生一定宽度的脉 冲信号, 据此可测出子弹通过平行光源的时间即可求出子弹的撞击速度。压杆传 感器测量系统则是在压杆相应位置处粘贴电阻应变片, 并将应变片经电桥连接至 超动态应变测试仪上,据此即可测出压杆中的应变。 数据采集和处理系统主要由 TDS5054B 数字示波器,CS—1D 超动态电阻应 变仪,TDS2000B 波形存储器,以及微机等组成。其作用是完成对信号的采集、 处理和显示。
霍普金森杆试验报告
霍普金森压杆(SHPB)试验报告一、SHPB试验目的及用途1、了解霍普金森压杆(SHPB)测试的试验原理,掌握试验的基本操作步骤;2、霍普金森压杆(SHPB)测试技术主要用来测试材料在高应变率下的力学性能。
此试验主要通过霍普金森压杆(SHPB)测试技术,来测试泡沫铝(37mm×21mm)的力学性能,获取应力-应变曲线。
二、SHPB试验装置及其示意图1—发射气枪2—撞击杆3—激光发射器4—激光接收器5—电阻应变片6—入射杆7—试件8—透射杆9—吸收杆10—缓冲装置11—超动态应变仪12—波形存贮器13—数据处理系统三、试验原理1、三种波形的获取过程通过发射气枪作用,赋予撞击杆一定的初速度,此初速度可以由激光发射器和接收器测出间隔时间,然后计算得出。
撞击杆以此速度撞击入射杆,输入入射波脉冲,随着入射波的传播,在试件表面产生反射和穿透。
入射、反射、透射脉冲均可以通过电阻应变片测出,进而通过超动态应变仪传递到波形存贮器进行保存三种波形,从而利用入射、反射和透射脉冲来推导出试件中的应力、应变和应变率。
2、应力应变曲线获取的原理利用这些脉冲信号来获得材料在高应变率下的应力-应变曲线原理如下:图SHPB系统加载示意图上图是SHPB系统加载过程的示意图,Iε、Rε、Tε分别表示的是应变片测量到的入射、反射和透射信号。
1、2分别是试件的两个端面,S A是试件的横截面积,L是试件的长度,A和E分别是压杆的横截面积和弹性模量。
根据一维应力波理论,试件的两个端面的位移1u和2u可分别表示为1010t u C dt ε=⎰ (1) 2020tu C dt ε=⎰ (2)式中,1ε、2ε分别是试件两个端面的应变,0C 是压杆的弹性波速。
由于入射波到达杆与试样接触端是立刻会有反射波产生,因此入射杆与试件接触面上的应变1ε既包括了向右传播的应变脉冲I ε,又包括向左传播的反射应变脉冲R ε,即:1I R εεε=+ (3)因此界面1上的位移1u 就可以表示为:100()t I R u C dt εε=-⎰ (4)而界面2处的位移2u 只与透射脉冲T ε有关,故有:200t T u C dt ε=⎰ (5)这里的应变均是压应变。
霍普金森压杆Hopkinson压杆
100mm/75mm/50mm/20mm霍普金森压杆Hopkinson压杆一、Hopkinson压杆构成霍普金森多功能压杆设备主要由储气设备、发射系统、杆系与子弹、量测系统、中心支撑部件、基础导轨、缓冲装置和辅助设备等组成。
1 、发射系统:由储气室、发射体、汽缸、活塞、联接体、支承座、多种可更换炮管、反后座支架等组成。
压力最高可达 5.8MPa ,炮管内径可实现为Φ 7 5 ,Φ 20 等多种规格,长度为3m 。
2 、杆系与子弹:分两种材料:(1)弹簧钢,热处理,规格Φ 7 5 ,Φ 20 ,最大长度3m 。
(2)超硬铝LC4 规格Φ 7 5 ,Φ 20 ,最大长度3m 。
3 、中心支撑部件:由基座、三向移动锁定定位机构、高精度轴承、压盖、手动机构等构成。
主要特点在统一基准导轨下可使不同直径杆系沿轴向运动为滚动摩擦。
滑动轻快,自调整极其方便。
4 、基础导轨:由多根铸铁地轨、地脚调节装置等拼合组成的一条整体导轨。
使用专用技术,使导轨在安装好后,形成两个基准:一个是侧基准,一个是水平基准,可使发射装置、杆系、支撑部件等在同一基准下工作,大大提高调试工作效率。
整体基准直线度可控制在0.04/m 以内。
二、系统指标:1 、压力范围:0.2~5.8MPa2 、杆系直径:两种:Φ 7 5 ,Φ 20 。
3 、子弹速度:≤ 40m /s4 、杆件材料:弹簧钢、超硬铝LC4 ,均热处理。
5 、导轨长度:12.4m6 、适用杆件直径范围:Φ 20 ~ Φ 75三、动态压缩试验1测试系统传统的Hopkinson压杆测试系统包括有:加载系统、动态应变仪、数据记录与采集系统和数据分析计算系统,如图1所示。
图1 分离式Hopkinson压杆实验原理图1.1.2测试原理Hopkinson压杆装置的核心部分是两段分离的弹性波导杆,即输入杆和输出杆,试样夹在两杆之间。
加载脉冲由撞击杆撞击输入杆的端部产生。
撞击杆在压气枪中由高压气体的推动作用被加速到一定的撞击速度,以此速度撞击输入杆的端部,产生一个持续时间取决于撞击杆长度的入射弹性压力脉冲。
SHPB-50-3500霍普金森压杆实验系统操作规程
SHPB-50-3500霍普金森压杆实验系统操作规程SHPB-50-3500霍普金森压杆实验系统操作规程第一章试验前准备第1节试件准备保证试件变形后的直径不大于杆直径,试件长度大约为其直径的一半。
保证试件两端面的不平度小于0.02,两端面的不平行度小于0.02。
第2节杆系对中调整以发射管轴线为基准调整杆系。
将子弹置于发射管口部(出头20左右)以其端面为基准先调整入射杆,调整方式是将入射杆用前后两个中心支架支撑,调整前先松开侧面的锁紧螺丝(在侧面一个由4个螺栓固定的一块方板中间的螺纹孔内),调整前后中心支架使杆端面了子弹端面密合。
过程中拟用高度尺、水平尺、千分表等。
调整完毕后锁紧锁紧螺丝。
将其它中心支架滚轮轻轻靠上(杆在轴向运动时刚好能带能带动滚轮滚动。
第3节应变片粘贴应变片粘贴技术见相关教科书。
建议在杆横截面一条直径两端沿轴向粘贴两片应变片,串联后作为1/4桥臂接入电桥盒,或采用半桥接法。
应变片在轴向的位置:入射杆:大致在中间,透射杆:大约在靠近试件的1/3处。
建议入射杆上和透射杆上各贴两组以作备用。
记好所用应变片到试件端面的距离,这个数据在数据处理中要用。
第4节测速装置准备按其说明书操作第5节气源准备拟采用高压氮气和高压空气,瓶装为好。
第6节子弹就位旋开发射管泄气阀(发射器上表面最靠近发射管的一个阀)用软杆(铜质、铝质、塑料)将子弹推入到适当位置(可根据需要),如到发射管底部会发出声音。
然后旋紧发射管泄气阀。
第7节入射杆端部垫片及脉冲整形器在入射杆端部套一套筒,将一垫片(与杆同直径,同材料,厚度大约20的圆形垫块)置于其中,保证垫片露头,在垫片上加脉冲整形器(用凡士林贴上)。
第8节试件两端垫片用与第7节类似方法在试件两端入射杆端面上、透射杆端面上加上垫片,垫片与杆之间加少许凡士林。
第9节缓冲装置就位第10节脆性试件压缩时的安全防护将保护套套于试验段第二章试验第1步打开气源开关第2步调节减压阀,使出口压力略大于试验所需要的压力。
霍普金森压杆实验装置操作规程
1.打开电源
2.右旋总开关,指示灯亮设备开启。检查子弹是否回位(点击子弹回位,听到啪的一声后代 表子弹已经到位。)
3.将空压机红色按钮(用力)拔起,打开空压机按钮(此时会听到机器响声)。
4.打开超动态应变仪,将第一、二通道滤波调到 100kHZ,增益调到 100(倍)。
第一通道 增益 滤波
6.打开数据采集卡,开启计算机。
第二通道
7.装夹试样,将黄油涂抹试样两端黏到入射杆与透射杆之间(尽量保证试样与两杆同心),
然后扣上防护罩。
防护罩
试样
8.调整炮管与入射杆之间的距离,保持在 10-20mm。 10-20mm
9.打开 Datalab 软件,Datalab 软件设置中,选择 00 和 01 通道,点击硬件设置,将采样速率 设置到 40Ms/s,开始时间设置到-0.00197s,采集时间设置到 0.00801s 即可,【通道设置】将 Ch00 通道【触发沿】设置为下降沿,【触发电平】设置为-0.094。(本步骤基本不用动,可以 作个检查,数据为 ARCHIMEDES 魏道全魏经理推荐)。
1.霍普金森压杆实验装置操作规程(非高温)............................................................................ 1 2.高温条件下加热炉的使用............................................................................................................ 4 3.注意事项........................................................................................................................................ 6
霍普金森杆试验报告
11—超动态应变仪 12—波形存贮器 13—数据处理系统霍普金森压杆 (SHPB) 试验报告一、 SHPB 试验目的及用途1、了解霍普金森压杆 (SHPB) 测试的试验原理, 掌握试验的 基本操作步骤;2、霍普金森压杆 (SHPB) 测试技术主要用来测试材料在高应 变率下的力学性能。
此试验主要通过霍普金森压杆 (SHPB) 测试 技术,来测试泡沫铝 (37mm ×21mm) 的力学性能, 获取应力 -应变 曲线。
二、 SHPB 试验装置及其示意图1 —发射气枪 2—撞击杆 3 —激光发射器 4—激光接收器 5 —电阻应变片 6—入射杆7—试件8—透射杆9—吸收杆10—缓冲装置三、试验原理1、三种波形的获取过程通过发射气枪作用,赋予撞击杆一定的初速度,此初速度可以由激光发射器和接收器测出间隔时间,然后计算得出。
撞击杆以此速度撞击入射杆,输入入射波脉冲,随着入射波的传播,在试件表面产生反射和穿透。
入射、反射、透射脉冲均可以通过电阻应变片测出,进而通过超动态应变仪传递到波形存贮器进行保存三种波形,从而利用入射、反射和透射脉冲来推导出试件中的应力、应变和应变率。
2、应力应变曲线获取的原理利用这些脉冲信号来获得材料在高应变率下的应力-应变曲线原理如下:1 2上图是SHPB 系统加载过程的示意图,I、R、T分别表示的是应变片测量到的入射、反射和透射信号。
1、2 分别是试件的两个端面,A S是试件的横截面积,L是试件的长度,A和E 分别是压杆的横截面积和弹性模量。
根据一维应力波理论,试件的两个端面的位移u1和u2可分别表示为(7)(8)tu 1 0C 0 1d t(1) tu 2 0C 0 2d t(2)式中, 1、 2分别是试件两个端面的应变, C 0是压杆的弹性 波速。
由于入射波到达杆与试样接触端是立刻会有反射波产生, 因此入射杆与试件接触面上的应变 1既包括了向右传播的应变脉冲 I,又包括向左传播的反射应变脉冲即:(3)因此界面 1 上的位移 u 1就可以表示为:而界面 2 处的位移 u 2只与透射脉冲 T有关,故有:5)这里的应变均是压应变。
霍普金森压杆Hopkinson压杆
100mm/75mm/50mm/20mm霍普金森压杆Hopkinson压杆【2 】一. Hopkinson压杆构成霍普金森多功效压杆装备重要由储气装备.发射体系.杆系与枪弹.量测体系.中间支持部件.基本导轨.缓冲装配和帮助装备等构成.1 .发射体系:由储气室.发射体.汽缸.活塞.联接体.支承座.多种可改换炮管.反后座支架等构成.压力最高可达5.8MPa ,炮管内径可实现为Φ 7 5 , Φ 20 等多种规格,长度为3m .2 .杆系与枪弹:分两种材料:(1)弹簧钢,热处理,规格Φ 7 5 ,Φ 20 ,最大长度3m .(2)超硬铝LC4 规格Φ 7 5 ,Φ 20 , 最大长度3m .3 .中间支持部件:由基座.三向移动锁定定位机构.高精度轴承.压盖.手念头构等构成.重要特色在同一基准导轨下可使不同直径杆系沿轴向活动为滚动摩擦.滑动轻快,自调剂极其便利.4 .基本导轨:由多根铸铁地轨.地脚调节装配等拼合构成的一条整体导轨.应用专用技巧,使导轨在安装好后,形成两个基准:一个是侧基准,一个是程度基准,可使发射装配.杆系.支持部件等在同一基准下工作,大大进步调试工作效力.整体基准直线度可掌握在0.04/m 以内.二.体系指标: 1 .压力规模:0.2~5.8MPa2 .杆系直径:两种:Φ 7 5 ,Φ 20 .3 .枪弹速度:≤ 40m /s4 .杆件材料:弹簧钢.超硬铝LC4 ,均热处理.5 .导轨长度:12.4m6 .实用杆件直径规模:Φ20 ~ Φ 75三. 动态紧缩实验1测试体系传统的Hopkinson压杆测试体系包括有:加载体系.动态应变仪.数据记载与采集体系和数据剖析盘算体系,如图1所示.图1 分别式Hopkinson压杆实验道理图1.1.2测试道理Hopkinson压杆装配的焦点部分是两段分别的弹性波导杆,即输入杆和输出杆,试样夹在两杆之间.加载脉冲由撞击杆撞击输入杆的端部产生.撞击杆在压气枪中由高压气体的推进感化被加快到必定的撞击速度,以此速度撞击输入杆的端部,产生一个中断时光取决于撞击杆长度的入射弹性压力脉冲.当初始的压力脉冲经撞击杆的自由端反射成为一个拉力脉冲并回到撞击面时,撞击杆就完成了对输入杆的卸载,因而在输入杆中将产生波长为撞击杆长度两倍的入射应力波.当输入杆中的入射应力波到达试样时,一部分因为杆和试样横截面积不等和波阻抗不匹配而反射回输入杆形成反射应力波,另一部分则穿过试样到达输出杆形成透射应力波,透射应力波再由接收杆捕获,最后由能量捕收器接收.装配见图如图1所示.1.2 动态拉伸实验1.2.1测试体系图2 改良的Hopkinson杆测试体系传统的Hopkinson杆实验装备重要用于测试材料的动态紧缩力学机能参数,改良后的Hopkinson杆则可以实现动态拉伸实验,图2给出的是加载板状拉伸试样的加载装配示意图.测试体系包括:加载体系.动态应变仪.数据记载与采集体系和数据剖析盘算体系等.1.2.2测试道理测试记载的入射.反射.透射脉冲分别用..表示,依据试样与拉杆的界面前提,按一维弹性波传播理论可盘算得到试样中的应力.应变以及响应的应变率大小,其盘算公式与动态紧缩实验中的公式一样.备注:此体系为定制产品,重要规格有100mm,75mm, 50mm, 20mm等,迎接宽大客户来电咨询.。
霍普金森压杆实验装置操作规程
10.回到操作页面,点击单次采集。 11.发射子弹(前推子弹发射按钮,听到撞击声音后复位),Datalab 中会出现波形,单击【显 示全部】,继续点击【数据处理】,【滤波类型】设置为低通,【窗函数】设置为矩形窗,【下 限频率】为 10000。
12.拖动白色虚线显示第一个入射波和透射波后点击鼠标右键,保存波形数据(记住将文件 命名)。
1.霍普金森压杆实验装置操作规程(非高温)
1.打开电源
2.右旋总开关,指示灯亮设备开启。检查子弹是否回位(点击子弹回位,听到啪的一声后代 表子弹已经到位。)
3.将空压机红色按钮(用力)拔起,打开空压机按钮(此时会听到机器响声)。
4.打开超动态应变仪,将第一、二通道滤波调到 100kHZ,增益调到 100(倍)。
第一通道 增益 滤波
6.打开数据采集卡,开启计算机。
第二通道
7.装夹试样,将黄油涂抹试样两端黏到入射杆与透射杆之间(尽量保证试样与两杆同心),
压杆稳定实验台安全操作及保养规程
压杆稳定实验台安全操作及保养规程为了保证压杆稳定实验台的正常运行和安全使用,需要遵循以下操作规程和保养措施。
1. 操作规程1.1. 前置准备1.操作前应了解实验台的基本结构和性能特点,保持良好的状态。
2.工作区域要干净、整洁,必要的工具、设备和材料应该整理好。
3.检查设备:确认所有操作手柄、紧固件、紧固开关、控制开关均在默认位置。
4.来宾不得触摸设备。
1.2. 操作程序1.打开电源,启动实验台所有机械结构。
2.调整测试条件,零点对准输出测量数据。
3.按压试样/样品,记录实验数据,结束后停止所有机械。
4.关闭电源,关闭所有机械。
1.3. 操作时禁止1.外部力的干扰。
禁止撞击肿。
2.手脚长时间贴近设备,确保不会磨碰。
3.持续超负荷操作,超过规定操作时长。
4.将设备倒置、移动或更改原样。
1.4. 操作事项1.操作过程中,应始终保持警惕。
2.禁止将设备的红色和低价电缆插入非正常接口。
3.在处理试样/样品时,应注意自己和设备的安全。
4.操作完毕后,清洁和维护所有部件。
2. 保养规程2.1. 管理1.实验台管理应每天进行一次检查,发现问题及时解决。
2.周期性维护和保养实验台。
3.保持设备整洁,定期清洗设备。
2.2. 日常保养1.操作结束后,应该清除所有试样/样品残留物。
2.检查电缆并保持干燥。
3.清洁操作部件或试样夹具。
2.3. 设备保养规程1.需要经常更换使用量较大的部件,例如传感器,以保持相应准确性。
2.按时进行设备维护和部件保养。
3.更换和清洗过程中,所有操作都需要专业人员进行。
4.不要私自更换,以避免损坏设备。
结语以上是关于压杆稳定实验台安全操作及保养规程的详细介绍。
只有严格遵循操作规程和保养规程,才能保证设备的正常运行、提高实验数据的准确性和保护使用人员的安全。
SHPB步骤
1 装置准备开关仪器及操作过程应按以下步骤进行。
(1)贴片:根据操作规范在入射杆和透射杆上对称的粘贴一对电阻应变计,并将其串联连接到惠斯通电桥的之路上。
电阻应变计应的粘贴应按照以下步骤执行:①清洗压杆:用无水乙醇或丙酮将压杆表面清洗干净,无灰尘等残留物;②定位:根据试验要求,将定位环安放在压杆的适当位置,在定位环的一端缠绕透明胶带,并根据定位环的边缘对称性在透明胶带上对称的划两条定位线,取下定位环;③粘贴:取电阻应变计一片,在其正面涂上适量的502胶水,将应变计的中心线对准胶带上的定位线,迅速粘贴于霍普金森压杆表面,并用手指按压约5分钟,待胶水凝固之后方可松开手指。
按同样的方法粘贴另一片电阻应变计;④焊线:串联连接两电阻应变计,并将电阻应变计的另一端分别用导线引出;连桥:将引出的导线与连接到惠斯通电桥,使得串联的两片电阻应变计成为惠斯通电桥的一个支路;⑤固化:将粘贴好电阻应变计的压杆放置在温度小于25℃的环境中24小时,使胶水完全固化。
(2)连接装置:连接试验装置,包括应变放大器、示波器或采集卡、光电靶测速仪、磁助电接点压力表及各种连接电缆;①应变放大器的设置实验中,使用通道1和通道2,设置相同,均为增益200(不是500,以前是500,现在再用500会发生限幅)、桥压4V、低通选在第三档(可能是100kHz)。
“通道”键可以在三个通道之间进行切换,只有切换到相应通道,才能对该通道进行设置。
设置好增益、桥压和低通之后,并已连接应变片,按“平衡”键,若显示屏数字在0附近,则电路通,且状态良好,可以测试。
低通100kHz②示波器与应变仪的连接方法将应变仪的通道1的电缆连接到示波器的CH1通道上,通道2连接到示波器的CH2通道上(没有固定连接限制,只要连接并对应好就行)。
③ 示波器设置CH1的设置:1V/格;偏移设为0就行;DC1M 欧耦合;衰减除1就行;滤波±3;其他的默认就行。
通道CH2的设置与CH1相同。
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1.霍普金森压杆实验装置操作规程(非高温) (1)
2.高温条件下加热炉的使用 (4)
3.注意事项 (6)
1.霍普金森压杆实验装置操作规程(非高温)
1.打开电源
2.右旋总开关,指示灯亮设备开启。
检查子弹是否回位(点击子弹回位,听到啪的一声后代表子弹已经到位。
)
3.将空压机红色按钮(用力)拔起,打开空压机按钮(此时会听到机器响声)。
4.打开超动态应变仪,将第一、二通道滤波调到100kHZ,增益调到100(倍)。
6.打开数据采集卡,开启计算机。
7.装夹试样,将黄油涂抹试样两端黏到入射杆与透射杆之间(尽量保证试样与两杆同心),然后扣上防护罩。
8.调整炮管与入射杆之间的距离,保持在10-20mm 。
9.打开Datalab 软件,Datalab 软件设置中,选择00和01通道,点击硬件设置,将采样速率设置到40Ms/s,开始时间设置到-0.00197s ,采集时间设置到0.00801s 即可,【通道设置】将Ch00通道【触发沿】设置为下降沿,【触发电平】设置为-0.094。
(本步骤基本不用动,可以作个检查,数据为ARCHIMEDES 魏道全魏经理推荐)。
第一通道
第二通道
增益 滤波
试样
防护罩
10-20mm
10.回到操作页面,点击单次采集。
11.发射子弹(前推子弹发射按钮,听到撞击声音后复位),Datalab中会出现波形,单击【显示全部】,继续点击【数据处理】,【滤波类型】设置为低通,【窗函数】设置为矩形窗,【下限频率】为10000。
12.拖动白色虚线显示第一个入射波和透射波后点击鼠标右键,保存波形数据(记住将文件命名)。
13.将该文件导入到Dataproc进行数据分析。
14.单击【文件】导入波形,点击【数据】选择识别,如果显示的波形如图(a)所示具有很长的多余波形,可以对要进行分析的部分抓取,选择【起始点】和【终点】来【抓取】波形,图(a)抓取之后如图(b)波形所示。
然后在【数据】中选择【计算】,输入压杆参数,长度为1500mm,直径20mm,应变片距端面的距离为750mm,输入试样类型和参数。
单击确定。
通过右侧X轴、Y轴选项得到波形。
(a) (b)
15.输出数据,点击【文件】选择数据输出弹出文件输出窗口,建议输出内容选择数据列表,文件类型选择纯文本数据格式直接输出txt格式数据点。
16.设备使用完毕,关闭计算机、超动态应变仪、数据采集卡,空压机红色开关按下,关闭电源。
2.高温条件下加热炉的使用
高温条件下的实验操作规程与非高温基本一致,需要在开启控制板总开关之后打开尾座同步,并在装夹试样的时候对试样用加热炉进行加热。
1.开启尾座同步,此时可以不开尾座缓冲。
2.检查前后两个压力表,建议将压力调到0.2MPa(标准大气压为0.1MPa)。
打开前后两个螺纹球阀。
3.缓冲装置改为同步缓冲装置,如下图
4.安装加热炉,用螺栓紧固。
4.
5.将试样用铜丝绑在钢套上。
钢套套在透射杆上将试样定位在加热中心,用氧化铝纤维堵住。
透射杆尾端与同步装置留有少量距离。
用氧化铝纤维堵住孔。
6.打开加热控制板总开关,开启水冷机,打开水冷机开关,在控制板上调好温度,按下加热开,开始加热。
7.达到设定温度后,取下氧化铝纤维温度会下降,等待温度再次达到设定温度。
8.调整软件,子弹发射。
3.注意事项
1.在设备使用期间禁止移动柜体式操作台以及铝合金支架。
2.子弹发射前,确保子弹已经回位,轴承套已经拧紧,并且至少有一个缓冲装置。
3.子弹发射前,检查空压机是否发出工作的噪声,若有噪声应等噪声过后再发射子弹,防止电磁阀对波形产生干扰。
4.在总开关开启的情况下,尽量避免身体的任意部位出现在与压杆同轴的位置。
5.18Ni压杆(尤其是小杆)要轻拿轻放,小杆不用时要悬挂放置,防止压杆弯曲。