一种基于电磁力的拉伸及压缩应力波发生器及实验方法

摘要

一种基于电磁力的拉伸及压缩应力波发生器及实验方法。所述应力波发生器是将述电容充电器与加载枪相接。主线圈、绝缘层和次级线圈均套装在锥形放大器上的定位轴上。通过供电系统用来给加载枪的主线圈提供瞬时的强电流，从而使主线圈和次线圈之间产生强电磁斥力，并将电磁斥力转换成应力波，经过锥形放大器放大后输出给霍普金森杆。本发明结构简单，可控性强，能够实现传统分离式霍普金森杆实验无法达到的应变率和应变范围，使霍普金森杆实验技术的规范化，并且使拉杆和压杆的实验装置实现一体化，节省了设备的复杂性和占地空间。

主权项

一种基于电磁力的拉伸及压缩应力波发生器，其特征在于，包括电源、电容充电器和加载枪；加载枪由锥形放大器、次线圈、壳体和主线圈组成，所述锥形放大器位于所述加载枪壳体内并安装在该加载枪壳体一端；该锥形放大器上的定位轴用于主线圈和次线圈的定位，并用于拉伸应力波的传输；主线圈套装在所述锥形放大器上的定位轴上并位于加载枪壳体内中段；尼龙制成的绝缘层套装在所述锥形放大器上的定位轴上，并与所述锥形放大器外表面贴合，通过所述绝缘层阻止次线圈中产生的感应涡流传入锥形放大器；次线圈套装在所述锥形放大器上的定位轴上，并位于该绝缘层内侧；在加载枪壳体同一侧的圆周表面有两个通孔，主线圈的两个外接接头分别穿过其中一个通孔并固定在加载枪壳体的外表面；所述主线圈的两个外接接头中的正极接头与电容充电器的正极输出线连接，两个外接接头中的负极接头与电容充电器的负极输出线连接；锥形放大器为回转体；该锥形放大器一端的圆周表面由等径段和锥段组成，等径段为应力波接收段，锥段为应力波放大反射端，应力波接收段的直径最大，应力波接收段的端面中心有轴向凸出的定位轴；所述应力波接收段的轴向长度：应力波放大反射端的轴向长度＝1：1；所述锥形放大器应力波接收端的直径：应力波放大反射端的最小直径处的比值＝12：1；所述应力波放大反射端的锥段的锥度为30゜。