(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 202210566462.4 (22)申请日 2022.05.24 (71)申请人 福建农林大 学 地址 350002 福建省福州市仓山区上 下店 路15号 (72)发明人 廖飞宇　叶洪铭　邱豪　 (74)专利代理 机构 福州元创专利商标代理有限 公司 35100 专利代理师 黄诗锦　蔡学俊 (51)Int.Cl. G01N 3/303(2006.01) G01N 3/02(2006.01) G01M 7/08(2006.01) G01D 21/02(2006.01) (54)发明名称 低速冲击加载模式的摆锤试验装置及其工 作方法 (57)摘要 本发明提供一种低速冲击加载模式的摆锤 试验装置及其工作方法， 包括用以放置试件的冲 击平台装置以及设置在冲击平台装置一侧且用 以冲击试件的加载装置； 所述冲击平台装置包括 支座钢板以及设置在支座钢板外侧的弹簧阻尼 器， 所述支座钢板内侧设置有两个可沿支座钢板 长度方向调整间距的试件调距机构； 所述加载装 置包括摆锤台本体以及上端铰接在摆锤台本体 顶部且质量可调的摆锤体。 本发明结构简单， 设 计合理， 根据试验所需的冲击动能来确定砝码的 数量和摆锤的高度， 并由此换算出摆锤的冲击荷 载， 实现了动能的可变性， 同时通过弹簧阻尼器 能够有效吸收摆锤体产生的冲击波， 避免支座端 所产生的透射波再次影响试件 破坏模态。 权利要求书1页 说明书4页 附图5页 CN 114739836 A 2022.07.12 CN 114739836 A 1.一种低速冲击加载模式的摆锤试验装置， 其特征在于， 包括用以放置试件的冲击平 台装置以及设置在冲击平台装置一侧且用以冲击试件的加载装置； 所述冲击平台装置包括支座钢板以及 设置在支座钢板外侧的弹簧阻尼器， 所述支座钢 板内侧设置有两个可沿支座钢板 长度方向调整间距的试件调距机构； 所述加载装置包括摆 锤台本体以及上端铰接在摆 锤台本体顶部且质量可调的摆 锤体。 2.根据权利要求1所述的一种低速冲击加载模式的摆锤试验装置， 其特征在于， 所述弹 簧阻尼器包括U型钢板， 所述U型钢板内部分别设置有第一钢板和第二钢板， 所述第一钢板 与第二钢板之 间设置有多个小圆管， 每个小圆管上套有弹簧， 所述第一钢板与U 型钢板滑动 配合， 所述第二钢板与U型钢板固定连接， 所述第一钢板与支座钢板之间设有圆柱钢。 3.根据权利要求2所述的一种低速冲击加载模式的摆锤试验装置， 其特征在于， 所述小 圆管一端与第一钢板焊接， 所述小圆管另一端贯穿第二钢板， 弹簧两端分别抵靠在第一钢 板与第二钢板之间。 4.根据权利要求1所述的一种低速冲击加载模式的摆锤试验装置， 其特征在于， 所述试 件调距机构包括可滑动支座以及设置在可滑动支 座一侧的支 座载物杆， 所述支 座钢板内侧 设置有滑动槽， 所述可滑动支座与滑动槽滑动配合。 5.根据权利要求1所述的一种低速冲击加载模式的摆锤试验装置， 其特征在于， 所述摆 锤台本体上侧部设置有定位盘， 所述定位盘沿摆锤体摆动方向依 次设有多个定位孔， 其中 一定位孔内插设有用以阻止摆 锤体向下摆动的定位钢管。 6.根据权利要求1所述的一种低速冲击加载模式的摆锤试验装置， 其特征在于， 所述摆 锤体包括摆锤杆以及设置在摆锤杆下端的摆锤， 所述摆锤靠近试件的一端设有锤头， 所述 锤头与摆锤之间设有力传感器， 所述摆锤远离试件的一端设有用以放置砝码的导杆， 所述 导杆上设有用以固定 砝码的六角螺母。 7.根据权利要求1所述的一种低速冲击加载模式的摆锤试验装置， 其特征在于， 所述摆 锤台本体包括摆锤台以及两个设置在摆锤台上方支撑轴， 所述支撑轴与摆锤台的连接处设 有红外线测速 仪。 8.根据权利要求1所述的一种低速冲击加载模式的摆锤试验装置， 其特征在于， 加载装 置、 冲击平台装置下方设置有工字型钢梁， 所述工字型钢梁与地面之 间设有两个凹型钢块， 加载装置、 冲击平台装置安装在工 字型钢梁上。 9.根据权利要求8所述的一种低速冲击加载模式的摆锤试验装置的工作方法， 其特征 在于， 包括步骤如下： （1） 试验前先将工字型钢梁通过两个凸形钢块与地面连接， 将加载装 置、 冲击平台装置安装在工字型钢梁 上； （2） 根据试验所需要的动能确定摆锤体的高度和砝 码数量， 并将摆锤体固定在所需的高度； （3） 把试件水平放置在试件调距机构上， 并通过两 个试件调距机构将其间距调整为试验所需要的间距； （4） 试验时摆锤体解锁并自由摆动， 对 试件造成冲击破坏； （5） 在 摆锤体的锤头接触试件时， 可通过红外线测速仪和力 传感器获取 摆锤此刻冲击速度和冲击载荷大小； （6） 当摆锤体冲击波通过试件后， 弹簧阻尼器可以吸收 摆锤体所产生的冲击波， 避免试件调距机构上 所产生的透射波再次影响试件 破坏模态。权　利　要　求　书 1/1 页 2 CN 114739836 A 2低速冲击加载模式的摆锤试验装 置及其工作方 法 技术领域 [0001]本发明涉及一种低速冲击加载模式的摆 锤试验装置及其工作方法。 背景技术 [0002]目前， 随着对产品结构的要求越来越高， 在工业领域中， 通常通过冲击试验来研究 冲击载荷下产品的冲击性能， 为材料的安全性和可靠性提供保证。 而在冲击领域中， 摆锤冲 击装置是冲击试验中比较常用的设备， 其工作原理为： 让具有一定重量的摆锤在一定高度 下通过重力的作用来产生动能， 并将其自由降落到最低点时撞击试件的表面， 从试件的破 坏结果中评估其物理性能。 目前传统的摆锤冲击试验装置， 往往需要频繁更换锤头来实现 不同冲击加载力， 这无疑降低试验效率， 并且试验操作极为不便； 传统的摆锤冲击试验机中 并没有考虑锤头所产生的冲击波通过试件到达支座端后反射回试件内部所产生的干扰问 题； 现有冲击试验装置结构复杂， 加工成本高， 操作繁琐且测试检验成本较高； 目前大多数 冲击试验 装置并不能精准采集到摆 锤锤头冲击 速度和冲击力。 发明内容 [0003]本发明对上述问题进行了改进， 即本发明要解决的技术问题是提供一种低速冲击 加载模式的摆 锤试验装置及其工作方法， 使用方便且高效。 [0004]本发明的具体实施方案是这样构成的， 它包括用以放置试件的冲击平台装置以及 设置在冲击平台装置一侧且用以冲击试件的加载装置； 所述冲击平台装置包括支座钢板以 及设置在支 座钢板外侧的弹簧阻尼器， 所述支 座钢板内侧设置有两个可沿支 座钢板长度方 向调整间距的试件调距机构； 所述加载装置包括摆锤台本体以及上端铰接在摆锤台本体顶 部且质量可调的摆 锤体。 [0005]进一步的， 所述弹簧阻尼器包括U型钢板， 所述U型钢板内部分别设置有第一钢板 和第二钢板， 所述第一钢板与第二钢板之间设置有多个小圆管， 每个小圆管上套有弹簧， 所 述第一钢板与U型钢板滑动配合， 所述第二钢板与U型钢板固定连接， 所述第一钢板与支座 钢板之间设有圆柱钢。 [0006]进一步的， 所述小圆管一端与第一钢板焊接， 所述小圆管另一端贯穿第二钢板， 弹 簧两端分别抵 靠在第一钢板与第二钢板之间。 [0007]进一步的， 所述试件调距机构包括可滑动支座以及设置在可滑动支座一侧的支座 载物杆， 所述支座钢板内侧设置有滑动槽， 所述可滑动支座与滑动槽滑动配合。 [0008]进一步的， 所述摆锤台本体上侧部设置有定位盘， 所述定位盘沿摆锤体摆动方向 依次设有 多个定位 孔， 其中一定位 孔内插设有用以阻止摆 锤体向下摆动的定位钢管。 [0009]进一步的， 所述摆锤体包括摆锤杆以及设置在摆锤杆下端的摆锤， 所述摆锤靠近 试件的一端设有锤头， 所述锤头与摆锤之间设有力传感器， 所述摆锤远离试件的一端设有 用以放置 砝码的导杆， 所述 导杆上设有用以固定 砝码的六角螺母。 [0010]进一步的， 所述摆锤台本体包括摆锤台以及两个设置在摆锤台上方支撑轴， 所述说　明　书 1/4 页 3 CN 114739836 A 3