霍普金森压杆

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霍普金森压杆测试系统

 分离式霍普金森压杆测试系统
  

 一.霍普金森压杆测试系统ALT 1000的用途
应用范围:可对沙石土、混凝土、钢筋混凝土、金属和非金属泡沫材料、复合材料、高分子材料等进行较高应变率下的动态性能测试。也可对试样在不同外围约束力下进行动态性能测试。
加载方式:单向或三轴式(主动围压) 应变率:10²/s ~   10³/s
试样最大直径:100mm
可所使用的标准杆:8-100mm
二、霍普金森压杆测试系统ALT 1000基本组成
此系统由平台支架、气室及发射气动机构、输入杆/输出杆/阻尼杆、围压气动装置、动态应变仪、精密直流电源、高速差分数据采集模板、计算机等组成。当进行材料试验时,由气源提供气压并由气动机构控制所需的压力,气室开火机构快速启动,并以所要求的撞击杆速度撞击入射杆,入射杆产生标准的压缩应力波脉冲对夹在入射杆和透射杆的试样加载,由贴在入射杆和透射杆上的标准应变计得到应变信号,通过高速数采和计算得到材料在此应变率下的应力应变曲线,其中能量吸收器主要防止透射杆回弹,由高阻尼特性材料组成。

杆系与子弹:分别有高强弹簧钢、高强合金钢、超硬铝、钛合金、18Ni、非金属等;金属材料均进行过热处理,规格有Φ100、Φ80、Φ75、Φ70、Φ50、Φ37、Φ30、Φ20、Φ18、Φ16、Φ14.5、Φ12、Φ10、Φ8、Φ5等多种。

ALT1000型超动态数据采集系统:
(1)输入阻抗:10MΩ∥40PF;
(2)输入保护:当满度值不大于10V时,输入信号大于±15V(直流或交流峰值)时,输入全保护; 当满度值为20V时,输入信号大于±30V(直流或交流峰值)时,输入全保护;
(3)工作方式:差动输入、GND;
(4)应变满度值:±1000με、±10000με、±100000με;
(5)系统不确定度:小于0.5%(F.S)(预热半小时后测量);
(6)系统稳定度:0.05%/h(同上);
(7)线性度:满度的0.05%;
(8)失真度:不大于0.5%;
(9)最大分析频宽: DC~300kHz(0.5dB~-3dB);
(10)噪声: 不大于8μVRMS(输入短路,在最大增益和最大带宽时折算至输入端);
(11)共模抑制(CMR): 不小于100dB;
(12)共模电压(DC或AC峰值): 小于±10V、DC~60Hz ;
(13)漂移:
A.时间漂移:小于3μV/小时(输入短路, 预热1小时后, 恒温, 在最大增益时折算至输入端);
B.温度漂移:小于1μV/℃(在允许的工作温度范围内, 输入短路,在最大增益时折算至输入端);
(14)过载指示:当输入信号大于满度值,则红灯亮;
(15)欠载指示:当输入信号小于满度值的0.5%,则绿灯亮;
(16)模数转换器:16位A/D转换器;
(17)瞬态采样频率:每通道10、20、50、100、200、500、1k、2k、5k、10k、20k、50k 、100k、200k、500k、1M(Hz)分档切换;
(18)触发方式:信号触发、手动触发、外触发;
(19)信号触发电位:满度值的10%~90%、OFF任设;
(20)电源:220VAC,12VDC(10~18V),最大功率100W;
(21)使用环境:适用于GB6587.1-86-Ⅱ组条件;
(22)外形尺寸:236mm(宽)×88mm(高)×317mm(深)(十六通道);
三.具体工程应用:
可以进行不同杆径,不同围压,不同温度和压缩,弯曲,拉伸及剪切测试等,具体设计根据客户要求。
一般有如下应用:
(1) 用同步组装系统进行高温、高应变率耦合作用下材料动态力学性能的测试;
(2) 在Hopkinson 压杆技术中实现单脉冲加载及其在动态损伤力学中的应用;
(3) 用Hopkinson 压杆加载三点弯曲试样测定材料的动态起裂韧性;
(4) 用Hopkinson 压杆技术对高g值加速度传感器进行g 值校准;

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