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申请/专利权人：宁波大学

摘要：本实用新型公开了一种用于SHTB板状试件的夹头，包括入射杆和投射杆，入射杆尾端开设有第一夹持口，第一夹持口由从后向前排列且连通的第一插槽和第二插槽组成，第二插槽的深度大于第一插槽的深度，投射杆的首端开设有第二夹持口，第二夹持口由从前向后排列且连通的第三插槽和第四插槽组成，第四插槽的深度大于第三插槽的深度，第二插槽的前端设置有与其连通的第五插槽，第四插槽的后端设置有与其连通的第六插口，第五插槽内设置有第一楔形组件，第六插口内设置第二楔形组件，第一楔形组件的尺寸与第五插槽的尺寸匹配，第二楔形组件的尺寸与第六插口的尺寸匹配；优点是板状试件在拉伸过程中不会产生弹性波，实验数据准确度较高。

主权项：1.一种用于SHTB板状试件的夹头，包括入射杆和投射杆，所述的入射杆尾端开设有沿轴向向其前端延伸的第一夹持口，所述的第一夹持口由从后向前排列且连通的第一插槽和第二插槽组成，所述的第二插槽的深度大于所述的第一插槽的深度，所述的投射杆的首端开设有沿轴向向其后端延伸的第二夹持口，所述的第二夹持口由从前向后排列且连通的第三插槽和第四插槽组成，所述的第四插槽的深度大于所述的第三插槽的深度，其特征在于所述的第二插槽的前端设置有与其连通的第五插槽，所述的第四插槽的后端设置有与其连通的第六插槽，所述的第五插槽内设置有第一楔形组件，所述的第六插槽内设置第二楔形组件，所述的第一楔形组件的尺寸与所述的第五插槽的尺寸匹配，所述的第二楔形组件的尺寸与所述的第六插槽的尺寸匹配。

全文数据：一种用于SHTB板状试件的夹头技术领域[0001]本实用新型涉及一种夹头，尤其是涉及一种用于SHTB板状试件的夹头。背景技术[0002]固体材料的动态拉伸力学行为一直是力学界研宄的重点及热点，材料的动态力学行为的研究是获得材质本构方程的重要手段。拉伸试验装置及实验设计方案的好坏则直接影响拉伸实验数据采集的精确与否。当前，霍普金森拉杆SHTB实验技术被认为是固体材料动态拉伸力学性能测试的重要实验方法。在进行霍普金森拉杆实验时，通常采用的SHTB试件主要有两种:第一种为哑铃型圆柱试件，第二种结构为板状试件。现有常规的板状试件的结构图如图1a所示，该板状试件包括从前往后依次设置的第一平板、连接板和第二平板，第一平板、连接板和第二平板的上表面位于同一平面上，第一平板、连接板和第二平板的下表面也位于同一平面上，第一平板、连接板和第二平板三者一体成型连接且厚度符合霍普金森拉杆实验标准。[0003]目前，SHTB试件在霍普金森拉杆上的装夹方式有螺纹法和胶粘法，其中螺纹法主要是针对哑铃型圆柱试件，通过在哑铃型圆柱试件两端切制外螺纹，在霍普金森拉杆中的入射杆尾端和投射杆首端分别切制内螺纹，SHTB试件与入射杆和投射杆分别以螺纹方式连接。螺纹法要求有较高的螺纹加工精度，实验效率高但容易使SHTB试件和霍普金森拉杆产生松动带来应力波的震荡，测得实验数据失真。胶粘法主要是针对板状试件的，首先在霍普金森拉杆中的入射杆尾端开设有沿入射杆轴向向其前端延伸的第一夹持口，第一夹持口由从后向前排列且连通的第一插槽和第二插槽组成，第二插槽的深度大于第一插槽的深度，第一插槽的深度与第一平板的厚度匹配，霍普金森拉杆中的投射杆的首端开设有沿投射杆轴向向其后端延伸的第二夹持口，第二夹持口由从前向后排列且连通的第三插槽和第四插槽组成，第四插槽的深度大于第三插槽的深度，第三插槽的深度与第二平板的厚度匹配，然后在第一平板前部的上表面和下表面、第二平板后部的上表面和下表面分别通过胶水粘附一个挡板，第一平板与其上两个挡板的厚度之和与第二插槽匹配，第二平板与其上两个挡板的厚度之和与第四插槽匹配。现有的板状试件与挡板的结构示意图如图1b所示。实验时将板状试件从左侧或者右侧插入入射杆和透射杆内，此时第一平板的前部及其上的两个挡板位于第二插槽内，第一平板的后部位于第一插槽内，第一平板前部的两个挡板分别与第二插槽的前后侧壁接触，第二平板的后部及其上的两个挡板位于第四插槽内，第二平板的前部位于第三插槽内，第二平板后部的两个挡板分别与第四插槽的前后侧壁接触，由此实现板状试件的夹装。虽然胶粘法所得实验数据相对于螺纹法有所提高，但是由于第一夹持口、第二夹持口和板状试件加工工艺的误差，板状试件在入射杆和透射杆内不可能完全被固定，由此板状试件在拉伸过程中不可避免会产生弹性波在拉伸方向来回传播导致的应变信号震荡，以致实验数据准确度仍然不够高。发明内容[0004]本实用新型所要解决的技术问题是提供一种板状试件在拉伸过程中不会产生弹性波，实验数据准确度较高的用于SHTB板状试件的夹头。[0005]本实用新型解决上述技术问题所采用的技术方案为:一种用于SHTB板状试件的夹头，包括入射杆和投射杆，所述的入射杆尾端开设有沿轴向向其前端延伸的第一夹持口，所述的第一夹持口由从后向前排列且连通的第一插槽和第二插槽组成，所述的第二插槽的深度大于所述的第一插槽的深度，所述的投射杆的首端开设有沿轴向向其后端延伸的第二夹持口，所述的第二夹持口由从前向后排列且连通的第三插槽和第四插槽组成，所述的第四插槽的深度大于所述的第三插槽的深度，所述的第二插槽的前端设置有与其连通的第五插槽，所述的第四插槽的后端设置有与其连通的第六插槽，所述的第五插槽内设置有第一楔形组件，所述的第六插槽内设置第二楔形组件，所述的第一楔形组件的尺寸与所述的第五插槽的尺寸匹配，所述的第二楔形组件的尺寸与所述的第六插槽的尺寸匹配。[0006]所述的第一楔形组件内包括第一楔形块和第二楔形块;所述的第一楔形块具有六个端面，所述的第一楔形块的六个面分别为前端面、后端面、左端面、右端面、上端面和下端面，所述的第一楔形块的前端面为圆弧面，所述的第一楔形块的前端面与所述的第五插槽的前端面贴合，所述的第一楔形块的后端面与所述的入射杆轴线之间的夹角为大于0且小于90°，所述的第一楔形块的上端面为水平面且与所述的第五插槽的上端面贴合，所述的第一楔形块的下端面为水平面且与所述的第五插槽的下端面贴合;所述的第二楔形块具有六个端面，所述的第二楔形块的六个面分别为前端面、后端面、左端面、右端面、上端面和下端面，所述的第二楔形块的前端面与所述的入射杆轴线之间的夹角为180°-p，所述的第二楔形块的上端面为水平面且与所述的第五插槽的上端面贴合，所述的第二楔形块的下端面为水平面且与所述的第五插槽的下端面贴合，当所述的SHTB板状试件插入所述的第一夹持口中时，所述的第二楔形块的后端面与SHTB板状试件的前端面贴合;所述的第二楔形组件内包括第三楔形块和第四楔形块;所述的第三楔形块具有六个端面，所述的第三楔形块的六个面分别为前端面、后端面、左端面、右端面、上端面和下端面，所述的第三楔形块的后端面与所述的投射杆轴线之间的夹角为a，a大于0且小于90°，所述的第三楔形块的上端面为水平面且与所述的第六插槽的上端面贴合，所述的第三楔形块的下端面为水平面且与所述的第六插槽的下端面贴合，当所述的SHTB板状试件插入所述的第二夹持口中时，所述的第三楔形块的前端面与SHTB板状试件的后端面贴合;所述的第四楔形块具有六个端面，所述的第四楔形块的六个面分别为前端面、后端面、左端面、右端面、上端面和下端面，所述的第四楔形块的后端面为圆弧面，所述的第四楔形块的后端面与所述的第六插槽的后端面贴合，所述的第四楔形块的前端面与所述的投射杆轴线之间的夹角为180°_a，所述的第四楔形块的上端面为水平面且与所述的第六插槽的上端面贴合，所述的第四楔形块的下端面为水平面且与所述的第六插槽的下端面贴合。该结构中，第一楔形组件内包括第一楔形块和第二楔形块，第二楔形组件内包括第三楔形块和第四楔形块，在将第一楔形块、第二楔形块、第三楔形块和第四楔形块插入时，第一楔形块的后端面和第二楔形块的前端面之间挤压接触，第三楔形块的后端面和第四楔形块的前端面之间挤压接触，由此将板状试件夹紧，安装过程简单，加工方便。[0007]e大于等于15°且小于等于75°，a大于等于15°且小于等于75°。该结构可以保证第一楔形块的后端面和第二楔形块的前端面的挤压力，第三楔形块的后端面和第四楔形块的前端面之间的挤压力足够大。[0008]P等于a。该结构中，第一楔形块与第四楔形块对称设置，第二楔形块和第三楔形块对称设置，进一步简化加工工艺。[0009]与现有技术相比，本实用新型的优点在于通过在第二插槽的前端设置与其连通的第五插槽，第四插槽的后端设置与其连通的第六插槽，第五插槽内设置有第一楔形组件，第六插槽内设置第二楔形组件，第一楔形组件的尺寸与第五插槽的尺寸匹配，第二楔形组件的尺寸与第六插槽的尺寸匹配，在进行霍普金森拉杆实验时，将板状试件粘贴上下挡板后从左侧或者右侧插入后，第一楔形组件插入第五插槽内，第二楔形组件插入第六插槽内，通过第一楔形组件和第二楔形组件在入射杆和投射杆的轴向对板状试件进行挤压，保证板状试件在入射杆和透射杆内完全被固定，由此板状试件在拉伸过程中不会产生弹性波，实验数据准确度较高。附图说明[0010]图1a为常规的板状试件的结构图；[0011]图1⑹为常规的板状试件与挡板的结构示意图；[0012]图2为本实用新型的立体图；[0013]图3为本实用新型的爆炸图；[0014]图4为本实用新型沿水平方向的剖视图；[0015]图5为本实用新型沿竖直方向的剖视图。具体实施方式[0016]以下结合附图实施例对本实用新型作进一步详细描述。[0017]实施例一:如图2〜图5所示，一种用于SHTB板状试件的夹头，包括入射杆1和投射杆2，入射杆1尾端开设有沿轴向向其前端延伸的第一夹持口，第一夹持口由从后向前排列且连通的第一插槽3和第二插槽4组成，第二插槽4的深度大于第一插槽3的深度，投射杆2的首端开设有沿轴向向其后端延伸的第二夹持口，第二夹持口由从前向后排列且连通的第三插槽5和第四插槽6组成，第四插槽6的深度大于第三插槽5的深度，其特征在于第二插槽4的前端设置有与其连通的第五插槽7,第四插槽6的后端设置有与其连通的第六插槽8,第五插槽7内设置有第一楔形组件，第六插槽S内设置第二楔形组件，第一楔形组件的尺寸与第五插槽7的尺寸匹配，第二楔形组件的尺寸与第六插槽8的尺寸匹配。[0018]本实施例中，第一楔形组件内包括第一楔形块9和第二楔形块10;第一楔形块9具有六个端面，第一楔形块9的六个面分别为前端面、后端面、左端面、右端面、上端面和下端面，第一楔形块9的前端面91为圆弧面，第一楔形块9的前端面91与第五插槽7的前端面贴合，第一楔形块9的后端面与入射杆1轴线之间的夹角为大于〇且小于90。，第一楔形块9的上端面92为水平面且与第五插槽7的上端面贴合，第一楔形块9的下端面为水平面且与第五插槽7的下端面贴合;第二楔形块10具有六个端面，第二楔形块10的六个面分别为前端面、后端面、左端面、右端面、上端面和下端面，第二楔形块10的前端面101与入射杆1轴线之间的夹角为180°4，第二楔形块10的上端面102为水平面且与第五插槽7的上端面贴合，第二楔形块10的下端面为水平面且与第五插槽7的下端面贴合，当SHTB板状试件插入第一夹持口中时，第二楔形块10的后端面与SHTB板状试件的前端面贴合;第二楔形组件内包括第三楔形块11和第四楔形块12;第三楔形块11具有六个端面，第三楔形块11的六个面分别为前端面、后端面、左端面、右端面、上端面和下端面，第三楔形块11的后端面与投射杆2轴线之间的夹角为a，a大于〇且小于90°，第三楔形块11的上端面111为水平面且与第六插槽8的上端面贴合，第三楔形块11的下端面为水平面且与第六插槽8的下端面贴合，当SHTB板状试件插入第二夹持口中时，第三楔形块11的前端面112与SHTB板状试件的后端面贴合;第四楔形块12具有六个端面，第四楔形块12的六个面分别为前端面、后端面、左端面、右端面、上端面和下端面，第四楔形块12的后端面121为圆弧面，第四楔形块12的后端面121与第六插槽8的后端面贴合，第四楔形块12的前端面122与投射杆2轴线之间的夹角为180°_a，第四楔形块12的上端面123为水平面且与第六插槽8的上端面贴合，第四楔形块12的下端面为水平面且与第六插槽8的下端面贴合。[0019]实施例二:如图所示，一种用于SHTB板状试件的夹头，包括入射杆1和投射杆2,入射杆1尾端开设有沿轴向向其前端延伸的第一夹持口，第一夹持口由从后向前排列且连通的第一插槽3和第二插槽4组成，第二插槽4的深度大于第一插槽3的深度，投射杆2的首端开设有沿轴向向其后端延伸的第二夹持口，第二夹持口由从前向后排列且连通的第三插槽5和第四插槽6组成，第四插槽6的深度大于第三插槽5的深度，其特征在于第二插槽4的前端设置有与其连通的第五插槽7,第四插槽6的后端设置有与其连通的第六插槽8,第五插槽7内设置有第一楔形组件，第六插槽8内设置第二楔形组件，第一楔形组件的尺寸与第五插槽7的尺寸匹配，第二楔形组件的尺寸与第六插槽8的尺寸匹配。[0020]本实施例中，第一楔形组件内包括第一楔形块9和第二楔形块10;第一楔形块9具有六个端面，第一楔形块9的六个面分别为前端面、后端面、左端面、右端面、上端面和下端面，第一楔形块9的前端面91为圆弧面，第一楔形块9的前端面91与第五插槽7的前端面贴合，第一楔形块9的后端面与入射杆1轴线之间的夹角为13，第一楔形块9的上端面92为水平面且与第五插槽7的上端面贴合，第一楔形块9的下端面为水平面且与第五插槽7的下端面贴合;第二楔形块10具有六个端面，第二楔形块10的六个面分别为前端面、后端面、左端面、右端面、上端面和下端面，第二楔形块10的前端面101与入射杆1轴线之间的夹角为180°^，第二楔形块10的上端面102为水平面且与第五插槽7的上端面贴合，第二楔形块10的下端面为水平面且与第五插槽7的下端面贴合，当SHTB板状试件插入第一夹持口中时，第二楔形块10的后端面与SHTB板状试件的前端面贴合;第二楔形组件内包括第三楔形块11和第四楔形块12;第三楔形块11具有六个端面，第三楔形块11的六个面分别为前端面、后端面、左端面、右端面、上端面和下端面，第三楔形块11的后端面与投射杆2轴线之间的夹角为a，第三楔形块11的上端面111为水平面且与第六插槽8的上端面贴合，第三楔形块11的下端面为水平面且与第六插槽8的下端面贴合，当SHTB板状试件插入第二夹持口中时，第三楔形块11的前端面112与SHTB板状试件的后端面贴合;第四楔形块12具有六个端面，第四楔形块12的六个面分别为前端面、后端面、左端面、右端面、上端面和下端面，第四楔形块12的后端面121为圆弧面，第四楔形块12的后端面121与第六插槽8的后端面贴合，第四楔形块12的前端面122与投射杆2轴线之间的夹角为180°-a，第四楔形块12的上端面123为水平面且与第六插槽8的上端面贴合，第四楔形块12的下端面为水平面且与第六插槽8的下端面贴合。[0021]本实施例中，3大于等于15°且小于等于75°，a大于等于15°且小于等于75°。[0022]本实施例中，f3等于a。

权利要求：1.一种用于SHTB板状试件的夹头，包括入射杆和投射杆，所述的入射杆尾端开设有沿轴向向其前端延伸的第一夹持口，所述的第一夹持口由从后向前排列且连通的第一插槽和第二插槽组成，所述的第二插槽的深度大于所述的第一插槽的深度，所述的投射杆的首端开设有沿轴向向其后端延伸的第二夹持口，所述的第二夹持口由从前向后排列且连通的第三插槽和第四插槽组成，所述的第四插槽的深度大于所述的第三插槽的深度，其特征在于所述的第二插槽的前端设置有与其连通的第五插槽，所述的第四插槽的后端设置有与其连通的第六插槽，所述的第五插槽内设置有第一楔形组件，所述的第六插槽内设置第二楔形组件，所述的第一楔形组件的尺寸与所述的第五插槽的尺寸匹配，所述的第二楔形组件的尺寸与所述的第六插槽的尺寸匹配。2.根据权利要求1所述的一种用于SHTB板状试件的夹头，其特征在于所述的第一楔形组件内包括第一楔形块和第二楔形块；所述的第一楔形块具有六个端面，所述的第一楔形块的六个面分别为前端面、后端面、左端面、右端面、上端面和下端面，所述的第一楔形块的前端面为圆弧面，所述的第一楔形块的前端面与所述的第五插槽的前端面贴合，所述的第一楔形块的后端面与所述的入射杆轴线之间的夹角为大于0且小于90°，所述的第一楔形块的上端面为水平面且与所述的第五插槽的上端面贴合，所述的第一楔形块的下端面为水平面且与所述的第五插槽的下端面贴合；所述的第二楔形块具有六个端面，所述的第二楔形块的六个面分别为前端面、后端面、左端面、右端面、上端面和下端面，所述的第二楔形块的前端面与所述的入射杆轴线之间的夹角为18〇°-0，所述的第二楔形块的上端面为水平面且与所述的第五插槽的上端面贴合，所述的第二楔形块的下端面为水平面且与所述的第五插槽的下端面贴合，当所述的SHTB板状试件插入所述的第一夹持口中时，所述的第二楔形块的后端面与SHTB板状试件的前端面贴合；所述的第二楔形组件内包括第三楔形块和第四楔形块；所述的第三楔形块具有六个端面，所述的第三楔形块的六个面分别为前端面、后端面、左端面、右端面、上端面和下端面，所述的第三楔形块的后端面与所述的投射杆轴线之间的夹角为a，a大于〇且小于90°，所述的第三楔形块的上端面为水平面且与所述的第六插槽的上端面贴合，所述的第三楔形块的下端面为水平面且与所述的第六插槽的下端面贴合，当所述的SHTB板状试件插入所述的第二夹持口中时，所述的第三楔形块的前端面与SHTB板状试件的后端面贴合；所述的第四楔形块具有六个端面，所述的第四楔形块的六个面分别为前端面、后端面、左端面、右端面、上端面和下端面，所述的第四楔形块的后端面为圆弧面，所述的第四楔形块的后端面与所述的第六插槽的后端面贴合，所述的第四楔形块的前端面与所述的投射杆轴线之间的夹角为180°_a，所述的第四楔形块的上端面为水平面且与所述的第六插槽的上端面贴合，所述的第四楔形块的下端面为水平面且与所述的第六插槽的下端面贴合。3.根据权利要求2所述的一种用于SHTB板状试件的夹头，其特征在于P大于等于15°且小于等于75°，a大于等于15°且小于等于75°。4.根据权利要求2或3所述的一种用于SHTB板状试件的夹头，其特征在于S等于a。

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