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专利号: 2022101752039
申请人: 安徽工业大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 测量;测试
更新日期:2026-07-29
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种组合式落锤试验吸能检测装置,其特征在于:包括框架主体、重物(5)、待测吸能材料、信息采集机构和夹持机构,其中:框架主体由顶板(13)、底板(12)和多个立柱(1)围绕组成,顶板(13)上可拆卸安装有电磁铁(21),电磁铁(21)用于吸附重物(5);

信息采集机构包括激光位移传感器、力传感器和数据采集卡(49),激光位移传感器和力传感器均与数据采集卡(49)电性连接,数据采集卡(49)与电脑(491)电性相连;

顶板(13)底部安装有激光位移传感器,用于测量重物(5)释放的高度;底板(12)中心从下往上依次安装有第一力传感器(4)、隔板、待测吸能材料、隔板、第二力传感器(45)和压下板(34),该压下板(34)通过导轨(33)可滑动安装于框架主体内,该待测吸能材料至少包括两种材质不同的吸能材料;

夹持机构包括位于待测吸能材料两侧且对称设置的两组夹持板(3),每组夹持板(3)由多个夹持板(3)堆叠形成,并与底板(12)可拆卸相连。

2.根据权利要求1所述的一种组合式落锤试验吸能检测装置,其特征在于:所述底板(12)顶部对称加工有两个滑槽(11),所述夹持机构还包括对称分布的螺栓(31),两个螺栓(31)底部均通过滑块与滑槽(11)滑动相连,并通过螺母(32)固定于滑槽(11)上;所述夹持板(3)远离待测吸能材料的端部贯穿加工有连接槽,螺栓(31)穿出夹持板(3)的连接槽,并通过螺母(32)将多个堆叠后的夹持板(3)进行固定。

3.根据权利要求2所述的一种组合式落锤试验吸能检测装置,其特征在于:所述夹持板(3)均加工为矩形板结构,夹持板(3)靠近待测吸能材料的端部加工为弧形端。

4.根据权利要求1‑3中任一项所述的一种组合式落锤试验吸能检测装置,其特征在于:

所述底板(12)四周开设有呈阵列分布的圆槽,导轨(33)底部通过该圆槽与底板(12)可拆卸相连,相邻导轨(33)顶部通过加强筋相连,所述压下板(34)可滑动安装于该导轨(33)上。

5.根据权利要求4所述的一种组合式落锤试验吸能检测装置,其特征在于:所述压下板(34)与导轨(33)相连处设有导向管,且导向管内涂覆有固体润滑剂。

6.根据权利要求1‑3中任一项所述的一种组合式落锤试验吸能检测装置,其特征在于:

所述顶板(13)上还设有升降机构,该升降机构包括传动箱(22),传动箱(22)内设有第一锥齿轮(24)、第二锥齿轮(25)及螺纹杆(2),第一锥齿轮(24)沿竖直方向可转动安装于传动箱(22)的顶壁上,且第一锥齿轮(24)内部贯穿加工有与所述螺纹杆(2)相配合的螺纹孔;第二锥齿轮(25)的安装轴沿水平方向与电机(26)驱动端相连,第二锥齿轮(25)与第一锥齿轮(24)啮合;所述传动箱(22)及顶板(13)上均加工有供螺纹杆(2)穿出的通孔,螺纹杆(2)底部与电磁铁(21)相连。

7.根据权利要求6所述的一种组合式落锤试验吸能检测装置,其特征在于:所述激光位移传感器包括第一激光位移传感器(46)和第二激光位移传感器(47),第一激光位移传感器(46)位于重物(5)正上方且远离电磁铁(21)正上方的位置,所述第二激光位移传感器(47)位于压下板(34)正上方且远离重物(5)正上方位置。

8.根据权利要求6所述的一种组合式落锤试验吸能检测装置,其特征在于:所述第一力传感器(4)底部与底板(12)固定连接,其顶部与第一隔板(41)通过螺钉(48)相连,所述第二力传感器(45)顶部与压下板(34)通过螺钉(48)相连,第二力传感器(45)与下方的待测吸能材料之间设有第二隔板(44),且不同材质的吸能材料之间均采用第二隔板(44)隔开,所述第一隔板(41)的厚度大于第二隔板(44)厚度。

9.根据权利要求8所述的一种组合式落锤试验吸能检测装置,其特征在于:所述相邻立柱(1)之间还设有加强柱,立柱(1)与底板(12)及顶板(13)均可拆卸连接。

10.一种组合式落锤试验吸能检测方法,其特征在于:采用如权利要求1‑9中任一项所述的装置对多种材质组成的吸能材料进行测量,其步骤如下:步骤一、将压下板(34)抬起,将第一力传感器(4)固定在底板(12)上表面中心位置;

步骤二、将隔板、多个不同材质的待测吸能材料和第二力传感器(45)依次顺序的放入第一力传感器(4)正上方位置,并将第二力传感器(45)与压下板(34)固定连接;

步骤三、调节夹持机构中夹持板(3)位置,采用不同高度的夹持板(3)对吸能材料的不同部位进行夹持;

步骤四、调节重物(5)至试验高度后,电磁铁通电释放重物(5),并由激光位移传感器采集后经电脑(491)处理分别得出重物(5)及压下板(34)的位移‑时间曲线;

步骤五、重物(5)撞击压下板(34),由第二力传感器(45)采集初始压下力‑时间曲线,由第一力传感器(4)采集吸能后压下力‑时间曲线;

步骤六、将步骤四中所得位移‑时间曲线与步骤五中所得压下力‑时间曲线进行拟合处理,得到待测吸能材料的吸能特性。