(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210490613.2 (22)申请日 2022.05.07 (71)申请人 天津大学 地址 300072 天津市南 开区卫津路9 2号 (72)发明人 姚伟　夏开文　徐颖　董鹏　 陈柄杞　 (74)专利代理 机构 北京睿智保诚专利代理事务 所(普通合伙) 11732 专利代理师 龙涛 (51)Int.Cl. G01N 3/22(2006.01) G01N 3/24(2006.01) G01N 3/02(2006.01) (54)发明名称 基于霍普金森扭 杆的摩擦试验 装置 (57)摘要 本发明公开了一种基于霍普金森扭杆的摩 擦试验装置， 涉及动态力学性能实验设备技术领 域。 包括底座， 底座上设置伺服轴压装置、 挡板和 拉杆， 伺服轴压装置包括第一油压箱和第一加压 杆， 第一加压杆一端嵌入第一油压箱内， 挡板包 括前挡板和后挡板， 拉杆架设于前挡板与后挡板 之间， 前挡板和后挡板之间设置加载导杆， 后挡 板上固定设置限位质量块， 加载导杆一端与第一 加压杆连接， 另一端通过试样与限位质量块相 接， 还包括扭矩施加装置和扭矩储存装置， 分别 用于对加载导杆施加扭矩以及对所施加的扭矩 进行储存。 本发明提供的试验装置， 试样会发生 从静到动全摩擦过程， 通过数据采集系统记录摩 擦全过程中产生的扭转波， 利用扭转波实现从静 到动的反演与分析。 权利要求书2页 说明书6页 附图3页 CN 114878355 A 2022.08.09 CN 114878355 A 1.一种基于霍普金森扭杆的摩擦试验装置， 其特征在于， 包括底座， 所述底座上设置伺 服轴压装置、 挡板和拉杆， 所述伺服轴压装置包括第一油压箱和第一加压杆， 所述第一加压 杆一端嵌入所述第一油压箱内， 所述挡板包括前挡板和后挡板， 所述前挡板和所述后挡板 均固定设置于所述底座上， 所述拉杆架设于所述前挡板与所述后挡板之间， 所述前挡板和 后挡板之间设置加载导杆， 所述前挡板上固定所述第一油压箱， 所述后挡板上固定设置限 位质量块， 所述加载导杆一端与所述第一加压杆 连接， 另一端通过 试样与限位质量 块相接， 还包括扭矩施加装置和扭矩储存装置， 所述扭矩施加装置用于对所述加载导杆施加扭 矩， 所述扭矩储 存装置用于对扭矩 施加装置所施加的扭矩进行储 存。 2.如权利要求1所述的一种基于霍普金森扭杆的摩擦试验装置， 其特征在于， 所述伺服 轴压装置与加载导杆端面之间设置卸能结构， 所述卸能结构包括轴承和飞轮， 所述飞轮数 量为两个， 所述轴承位于两个所述飞轮之间， 两个所述飞轮分别与所述加载导杆和所述第 一加压杆相接触。 3.如权利要求1所述的一种基于霍普金森扭杆的摩擦试验装置， 其特征在于， 所述底座 上还设置支撑基座， 所述支撑基座顶部设置导杆孔， 所述加载导杆贯 穿所述导杆孔。 4.如权利要求1所述的一种基于霍普金森扭杆的摩擦试验装置， 其特征在于， 还包括数 据采集系统， 所述数据采集系统包括应变片、 桥盒、 应变放大仪和示波器， 所述应变片粘接 于所述加载导杆上， 用于测量扭转波信号， 所述应变片通过导线与所述桥盒连接， 所述桥盒 通过导线与所述应 变放大仪和示波器连接 。 5.如权利要求1所述的一种基于霍普金森扭杆的摩擦试验装置， 其特征在于， 所述加载 导杆包括实心段和空心段， 所述实心段和空心段通过环形套筒连接， 所述环形套筒上设置 定位销， 用于固定所述加载导杆， 所述加载导杆与所述伺服轴压装置相连的一侧为 实心段， 另一侧为空心段。 6.如权利要求1所述的一种基于霍普金森扭杆的摩擦试验装置， 其特征在于， 所述扭矩 施加装置包括限位板、 齿轮带、 齿轮盘和套筒， 所述底座上设置固定座， 所述限位板设置于 所述固定座顶端， 所述齿轮带设置于所述固定座侧壁， 所述齿轮带与所述齿轮盘啮合连接， 所述齿轮盘与所述套筒固定连接， 所述齿轮盘与所述套筒均套设于所述加载导杆外侧， 所 述加载导杆与所述套 筒通过定位销固定连接， 所述扭矩 施加装置由所述第二油压箱驱动。 7.如权利要求6所述的一种基于霍普金森扭杆的摩擦试验装置， 其特征在于， 所述第 二 油压箱设置于所述底座上， 所述第二油压箱内设置第二加压杆， 所述第二加压杆与所述齿 轮带连接。 8.如权利要求1所述的一种基于霍普金森扭杆的摩擦试验装置， 其特征在于， 所述扭矩 储存装置包括第三油压箱、 夹板和固定板， 所述固定板 设置于所述夹板顶部， 所述第三油压 箱设置于所述底座上， 所述第三油压箱内设置第三加压杆， 所述夹板包括固定夹板和移动 夹板， 所述固定夹板固定 设置在所述底座上， 所述移动夹板底部 设置滚轮， 所述滚轮设置于 所述底座上， 所述固定夹板远离所述移动夹板的一侧设置固定支架， 所述移动夹板远离所 述固定夹板的一侧与所述第三加压杆连接， 所述固定夹板和移动夹板相对的一侧均设置半 圆形弧口， 两个所述半圆形弧口形成圆形孔， 所述加载导杆贯穿所述圆形孔， 所述圆形孔边 缘设置锁芯， 所述锁芯内侧设置条 形齿。 9.如权利要求1所述的一种基于霍普金森扭杆的摩擦试验装置， 其特征在于， 所述限位权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 114878355 A 2质量块为圆盘状， 所述限位质量块通过试样与所述加载导杆的空心段相 接触， 所述限位质 量块直径大于所述加载导杆外径的八倍。 10.如权利要求1所述的一种基于霍普金森扭杆的摩擦试验装置， 其特征在于， 所述拉 杆为四根螺纹杆， 所述拉杆通过螺帽与所述前挡板与所述后挡板连接， 四根螺纹杆两两对 称设置于所述加载导杆两侧。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 114878355 A 3