1.一种霍普金森拉杆实验变形量调控装置,其特征在于:包括霍普金森透射杆、霍普金森入射杆及用于夹持被测试样的夹具一和夹具二,所述试样为中间带有标距部的台阶式板状结构,所述试样的外部设有应变调节机构,用于对标距部两端限位并能够卸载多余的能量;所述夹具一的两端分别与霍普金森透射杆及应变调节机构相连,所述夹具二与霍普金森入射杆相连;
所述试样由左至右依次为左连接部、左肩部、标距部、右肩部、右连接段及右连接部,所述左肩部及右肩部的宽度均大于标距部的宽度,所述左连接部与左肩部相连,所述右肩部与右连接部通过窄长条的右连接段相连,所述左连接部与夹具一相连,所述右连接部与夹具二相连;所述左肩部及右肩部的右侧端面能够分别紧贴应变调节机构中的大挡板及小挡板;
所述应变调节机构包括螺纹相连的微分套筒和调整套筒,所述微分套筒的左端与夹具一的右端螺纹连接,所述微分套筒的中部设有大挡板,所述调整套筒的中部设有小挡板,所述大挡板及小挡板的中部均用于与试样厚度及宽度相匹配的长条孔,所述大挡板及小挡板的长条孔中部均设有圆形贯穿孔,且贯穿孔的直径大于试样的标距部及窄长条连接段的宽度、小于左肩部及右肩部的宽度;所述微分套筒及调整套筒的中部均设有半圆形豁口,所述微分套筒及调整套筒上豁口的宽度分别与大挡板及小挡板的宽度相匹配;所述大挡板及小挡板均为圆形板,所述大挡板及小挡板的外径不大于微分套筒及调整套筒的内径;所述大挡板及小挡板分别固定于微分套筒及调整套筒的豁口内。
2.根据权利要求1所述的霍普金森拉杆实验变形量调控装置,其特征在于:所述左连接部与左肩部通过左连接段相连,所述试样两端的左连接段和右连接段均为梯形结构,左连接段及右连接段分别与左肩部及右肩部相连的一侧为窄边、与左连接部及右连接部相连的一侧为宽边。
3.根据权利要求1所述的霍普金森拉杆实验变形量调控装置,其特征在于:所述左连接部与右连接部的结构相同,均为矩形板状结构,所述左连接部及右连接部上沿其长度方向均设有多个与定位销配合的定位孔,所述左连接部及右连接部分别通过定位销与夹具一及夹具二相连,所述夹具二上的定位销设置于调整套筒的外部。
4.根据权利要求1所述的霍普金森拉杆实验变形量调控装置,其特征在于:所述夹具一及夹具二的顶部与底部均为平面,所述夹具一的侧面为与微分套筒内孔配合的圆柱面,所述夹具二的侧面为与调整套筒内孔相匹配的圆柱面;所述左连接部与右连接部的宽度不大于夹具一及夹具二的外径。
5.根据权利要求1所述的霍普金森拉杆实验变形量调控装置,其特征在于:所述微分套筒与调整套筒相连的一端边缘上设有一圈刻度线,所述调整套筒的边缘上设有一条轴向基准线,用于与微分套筒上的刻度线相对应。
6.一种霍普金森拉杆实验变形量调控装置的使用方法,其特征在于,包括以下步骤:
S100:调整霍普金森透射杆与霍普金森入射杆同轴心,将被测试样安装在如权利要求1-5任一项所述的霍普金森拉杆实验变形量调控装置内;
S200:旋转微分套筒,将大挡板置于试样的左肩部右侧;旋转调整套筒,将小挡板置于试样的右肩部的右侧;
S300:拉伸操作:对霍普金森入射杆施加拉力,当试样的右肩部紧贴小挡板时,获得预定应变的试样;
S400:拉伸完成后,拆卸霍普金森拉杆实验变形量调控装置,取下试样。
7.根据权利要求6所述的霍普金森拉杆实验变形量调控装置的使用方法,其特征在于:在步骤S300中,所述微分套筒与调整套筒配合的螺纹螺距为M,调整套筒相对微分套筒旋转度数为α时,所述试样的右肩部与小挡板之间的调整距离l由公式(1)得出:所述试样的标距部长度为L,则拉伸过程中试样的应变ε由公式(2)得出:(1)
所述试样的标距部长度为L,则拉伸过程中试样的应变ε由公式(2)得出:
(2)。