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霍普金森压杆测试 系统
霍普金森拉杆测试 系统
霍普金森拉压杆一 体机
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可视化动态测试系 统
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可视化动态应力应 变测试系统ALT1800

——自带动态应力应变 分析软件,提供对外测试服务


 
 

一、超高速可视化 简介

相比于以前采用的 直接测量被研究物体的方法,我们现在可以使用高速摄像机以及相关的专业软件对其进行光学测量,包括测量材料的变形,位移和应变等信息。这种新技术被称之为数字图像相关技术(Digital Image Correlation,DIC),随着该技术的 快速发展,已经在许多领域内取得了广泛的应用,例如航空航天、国防以及汽车行业等。

进行数字图像相关 技术分析时,首先需要将散斑场施加到待检测的物体上,在施加应力后,摄像机和数字图像相关技术软件会记录和分析散斑场的运动以揭示应变和位移发生的区域。
DIC的分析操作可以利 用单个或者多个同步后的摄像机来完成,但这些摄像机都需要具有可以在不同的角度进行摄像记录的功能。单个摄像机将获得一个二维的图像,可用于分析材料的伸长率、拉伸强度和单平面失真等信息。但是多个摄像机体系则是 更为常见的,该体系能够获取三维图像,可用于进行平面振动和失真分析等方面。
无论你最终选择哪 种类型的DIC设备,该技术都要 优于传统的传感器方法。 DIC是一种非接触式的 方法,相比于传感技术,这是一个关键的特征优势,因为传感器技术会改变物体的位移或变形信息,并且DIC技术能够提供比传 感器技术更丰富的离散数据点,此外,DIC技术分析更加快速 ,成本更加便宜,且易于与其他一些技术进行集成整合。

 霍普金森杆是一种 研究一维应力状态下材料动态力学性能的有效实验装置,可以直接测试试样在动态冲击状态下的应力应变。自从 1949 年 Kolsky 发明它并用其研究 一维应力状态下材料动态力学性能以来该实验装置已有很多改进,实验技术不断提高。该装置通过应力波的匀速传送对试样进行冲击,测试试样在受到动态冲击波冲击应力时的应变情况,并根据实验参数计算相应的应变率、应力 、应变能、入射能、透射能、反射能、质点冲击速度和高g值等参数。

  1. 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。
  2. 加载方式:气动或 则电磁加载
  3. 试样最大直径: 50mm
  4. 应变率:1000/s ~20000/s
  5. 可所使用的标准杆 :4-100mm(一套设备可以同 时配置2-3套不同规格的杆)
  6. 控制方式:双保险 开关,气动控制
  7. 增压方法:空压机 (高压氮气可选)
  8. 加热方式: PID温控,带水冷系统 (可选)
  9. 冷却方式:液氮或 者酒精(可选)
  10. 子弹测速:激光测 速系统(可选)
  11. 围压及轴压:液压 全自动加压系统(可选)
  12. 尾座缓冲:机械式 或者液气联合缓冲
  13. 可以用于其他动态 冲击力学的分析测试

二、霍普金森压杆( SHPB)ALT1000设备优越性能

  ALT1000 采取柜体式结构设 计,直接将发射系统及拉杆系统安装在两个操作台之间,所有零配件都安装在工作台内部,整齐美观,实用性很强。发射及控制系统安装在前操作台,操作人员在电脑前即可完成子弹发射,子弹回收数据处理等操作,非常方便。 高温加热系统及同步气缸安装在后操作台,可以通过PID控制系统随意调整 目标温度,高温炉外部带水冷系统,可以保证操作的安全。各个杆系通过不同直径的带轴承杆套可以安装在同一规格的支撑台上,可以随意更换压杆。同一系统也可以安装两套基座以适应不同直径的杆径,通过对杆及发射系统的 系统调整,该设备可以冲击出经典的规则方波。
1. 可快速变换不同杆 径:采用斜口压杆支座,在一台霍设上只需更换炮管就可方便实现各种霍杆试验,达到各种实验目的,可为用户节钱。
2.主体采用柜式结构 加型钢轨道设计,实用性强,操作方便,外观符合现代工业美学理念。         
3.可以拉杆和压杆共 用一个主体,共用采集系统和气室发射系统,拉杆支架采用轴承支架,方便安装与滑动。 
4.操作面板集成到炮 管后的柜体上以保证操作安全,撞击杆可以自动发射,自动回位,采用双开关以避免误发射。         
5.排除外部电磁干扰 ,同时防止采集系统误触发,发射控制系统采用气动控制系统。 
6.数据采集软件可以 随意选择波形的起点及终点,可以选取任意波段数据进行分析。          
7. 数据处理软件自动 识别透射波和反射波的起跳点,自动计算应力、应变、应变率、应变能、入射能、透射能、反射能、质点冲击速度,自动生成应力应变曲线,以及时间与上面各种参数的曲线,可以计算方形试样,以上功能可以现场演示。
8. 统一基准:由专有 技术拼合成的分段组合式导轨,可任意接长或缩短,具有侧向和平面高精度统一基准,可使发射系统(包括各种炮管)、杆系(各种杆径)在同一基准下任一位置调试安装,极大节约调试时间,操作方便,提高试验精度。
9. 标准模块化:无论 发射系统、中心支撑装置,还是导轨,全部采用标准模块化结构。无论你需要什么样的拉杆试验设备,都可通过数量增减而达到试验要求,易于推广。

10. 扩展性:系统具有 很强的扩展性。可以加测速,高温,围压,三点弯,剪切等各种不同条件下的测试,可以在在导轨上增加一台辅助设备(高精度磨头变频动力驱动、短直线导轨副、杆件旋转动力机构等),即可解决长杆磨削问题;增加各种直径 杆件的单次加载装置等试验项目不加什么就很容易实现;缓冲装置可移位等。

  霍普金森拉杆数据 处理软件可以自动识别透射波和反射波的跳动点和终止点,也可以人工识别,同时可以测试方形试样,可以计算试样的冲击应力应变,应变能,质点速度,反射能,透射能等各种数据,操作简单,使用方便,据当前行业一流水平 。
  霍普金森多功能拉 杆设备主要由储气装置、发射与控制操纵系统、杆系与子弹、量测与分析系统、中心支撑部件、组合基础导轨、主动围压部分、单次加载装置、缓冲装置和辅助设备等组成。霍普金森多功能拉、拉杆设备是建立在统一高精度基准 之下的一套专用试验设备。其中主要不同于其它设备的特殊部分分述如下:

发射系统: 由储气室、发射体 、操控模块、活塞、联接法兰、可快换变径炮管、支承座、反后座支架等组成。

杆件杆径: Φ100、Φ80、Φ75、Φ70、Φ50、Φ37、Φ30、Φ20、Φ18、Φ16、Φ14.5、Φ12、Φ10、Φ8、Φ4等多种。一套设备 可以配置多套杆系,同时拉杆和拉杆可以装在同一主体,共用采集系统及气体驱动系统;

操作台:操控模块为独有 结构,在发射体上安装,具有进气阀、储气室微调阀、减压阀、压力表、炮管底部排气阀、自动快速放(气)炮开关。可以自动操作子弹就位,子弹发射,采集冲击信号,导出冲击方波,得出应变率和应力等测试结果。

杆系与子弹:  材料为18Ni、弹簧钢、钛及其 他高强度钢;金属材料均进行过热处理,所有杆件端面垂直度均可达到0.02以内,杆径和端面 粗糙度达到Ra0.8以上。

中心支撑部件: 由基座、开合上座 、三向移动调整定位机构、高精度轴承、压盖、手动调整机构等构成。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,最大优点受力合理使杆系工作寿命大大延长。

组合基准导轨: 由型材导轨、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。

三、超高速摄像机技术 参数

采用独特的 1280×800 CMOS传感器,满幅拍摄 速率为7400帧/秒,最高拍摄速率 可达到1000000帧/秒(可选) ;具有 超高灵敏度( ISO):40000(黑白);10000(彩色)。20ns的时间精度,使其 具有更高的帧速率、帧同步及曝光精度;395ns两次曝光最小时间 间隔可满足PIV/PTV/LIF/DIC应用的需要,无图 像滞后;EDR曝光控制可在 1帧图像中设置 2种曝光时间,有效 避免眩光和爆炸过程中强光对成像的影响;最大存储容量256GB,满足长时间记录 的需要;3G HD-SDI和标准HDMI视频输出,可连接 模拟和数字监视器实时显示拍摄图像。

  1. 100万像素级像产品帧 率:1280×800@7400帧/秒(7Gpx/s)
  2. 最高拍摄速率: 680000帧/秒(标准);  1000000帧/秒(可选)
  3. 最小曝光时间: 1μs(标准); 300ns(可选)
  4. 超高灵敏度( ISO):40000(黑白); 10000(彩色)
  5. 内存容量: 18GB/36GB/72GB

带围压的煤的可视 化冲击测试

四、可视化高速摄像应 力应变计算软件

 

 

 

 



 

 
 

 

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