(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 202210953959.1 (22)申请日 2022.08.10 (71)申请人 哈尔滨工业大 学 地址 150000 黑龙江省哈尔滨市南岗区西 大直街92号 (72)发明人 王晓宇　骆杨　李志兴　果立成　 于尚洋　 (74)专利代理 机构 北京隆源天恒知识产权代理 有限公司 1 1473 专利代理师 尹泽民 (51)Int.Cl. G01N 3/307(2006.01) G01N 3/02(2006.01) G01N 3/04(2006.01) (54)发明名称 一种侵彻试验 装置 (57)摘要 本发明提供了一种侵彻 试验装置， 涉及复合 材料冲击 试验技术领域， 所述侵彻试验装置包括 试验台、 轻气炮、 侵彻杆和用于夹持复合材料板 的夹具， 轻气炮与夹具间隔安装于试验台， 侵彻 杆连接于轻气炮， 轻气炮用于驱动侵彻杆撞击复 合材料板， 夹具包括夹具体、 调节块、 压板、 第一 调节结构和第二调节结构， 夹具体连接于试验 台， 调节块与压板分别连接于夹具体上， 并用于 将复合材料板压紧在调节块与压板之间， 第一调 节结构用于调节调节块在夹具体上的相对位置， 第二调节结构用于调节压板在夹具体上的相对 位置。 本发明的侵彻试验装置， 可 以兼容复合材 料板高速冲击试验中不同的板厚与不同的SPR 值， 无需更换不同夹具， 降低了研究成本， 提高了 测试效率。 权利要求书1页 说明书5页 附图4页 CN 115266423 A 2022.11.01 CN 115266423 A 1.一种侵彻试验装置， 其特征在于， 包括试验台(1)、 轻气炮(2)、 侵彻杆(3)和用于夹持 复合材料板(6)的夹具(4)， 所述轻气炮(2)与所述夹具(4)间隔安装于所述试验台(1)， 所述 侵彻杆(3)连接于所述轻气 炮(2)， 所述轻气 炮(2)用于驱动所述侵彻 杆(3)撞击所述复合材 料板(6)， 所述夹具(4)包括夹具体(41)、 调节块(42)、 压板(43)、 第一调节结构和第二调节 结构， 所述夹具体(41)连接于所述试验台(1)， 所述调节 块(42)与所述压板(43)分别连接于 所述夹具体(41)上， 并用于将所述复合材料板(6)压紧在所述调节块(42)与所述压板(43) 之间， 所述第一调节结构用于调节所述调节块(42)在所述夹具体(41)上的相 对位置， 所述 第二调节结构用于调节所述压 板(43)在所述夹具体(41)上的相对位置 。 2.根据权利要求1所述的侵彻试验装置， 其特征在于， 所述第 一调节结构包括设置在所 述夹具体(41)上的第一定位孔(411)和设置在所述调节 块(42)上的第二定位孔(421)， 所述 第一定位孔(411)和/或所述第二定位孔(421)设置有多个， 所述调节块(42)和所述夹具体 (41)在所述第一定位 孔(411)和所述第二定位 孔(421)处通过紧 固件可拆卸连接 。 3.根据权利要求1所述的侵彻试验装置， 其特征在于， 所述第 二调节结构包括设置在所 述夹具体(41)上的第三定位孔(412)和设置在所述压板(43)上的第四定位孔(431)， 所述第 三定位孔(412)和/或所述第四定位孔(431)设置有多个， 所述压板(43)和所述夹具体(41) 在所述第三定位 孔(412)和所述第四定位 孔(431)处通过紧 固件可拆卸连接 。 4.根据权利要求1所述的侵彻试验装置， 其特征在于， 所述夹具体(41)上沿竖直方向开 设有凹槽， 所述调节块(42)设于所述凹槽内。 5.根据权利 要求1所述的侵彻试验装置， 其特征在于， 还包括子弹杆(5)、 第二支架(13) 和支撑管(14)， 所述第二支架(13)连接于所述试验台(1)， 所述支撑管(14)设置于所述第二 支架(13)上， 所述侵彻杆(3)穿设于所述支撑管(14)， 所述子弹杆(5)连接于所述轻气炮 (2)， 且所述子弹杆(5)位于所述侵彻杆(3)与所述轻气炮(2)之间， 所述轻气炮(2)用于驱动 所述子弹杆(5)撞击所述侵彻杆(3)。 6.根据权利要求5所述的侵彻试验装置， 其特征在于， 所述侵彻杆(3)靠近所述子弹杆 (5)的一端设置有限位螺母(31)， 所述限位螺母(31)用于与所述支撑管(14)靠近所述子弹 杆(5)的一端抵 接。 7.根据权利要求5所述的侵彻试验装置， 其特征在于， 还包括第一支架(11)和炮管 (12)， 所述第一支架(11)连接于所述试验台(1)， 所述炮管(12)设置于所述第一支架(11) 上， 且连接 于所述轻气炮(2)， 所述子弹杆(5)穿设于所述炮管(12)。 8.根据权利要求1所述的侵彻试验装置， 其特征在于， 所述侵彻杆(3)用于靠近所述复 合材料板(6)的一端为方 形结构。 9.根据权利 要求1所述的侵彻试验装置， 其特征在于， 所述夹具(4)还包括底板(44)， 所 述夹具体(41)连接于所述底板(44)， 所述底板(44)上开设有第一螺纹孔， 所述试验台(1)上 开设有与所述第一螺纹孔相对应的第二螺纹孔， 所述第一螺纹孔与所述第二螺纹孔用于通 过螺纹连接件连接 。 10.根据权利要求9所述的侵彻试验装置， 其特征在于， 所述夹具(4)还包括加强肋板 (45)， 所述加强肋板(45)设置于所述夹具体(41)背离所述压板(43)的一侧， 所述加强肋板 (45)的一端与所述底板(4 4)连接， 另一端与所述夹具体(41)连接 。权　利　要　求　书 1/1 页 2 CN 115266423 A 2一种侵彻试验装 置 技术领域 [0001]本发明涉及复合材 料冲击试验技 术领域， 具体而言， 涉及一种侵彻试验 装置。 背景技术 [0002]随着航空航天技术的发展， 对航天结构轻质化与比强度等提出了新的要求。 飞机 在起飞与降落过程中易受到冰雹、 鸟等外物的冲击， 对飞机造成了 极大的安全隐患。 因此研 究航空航天复合材料的冲击性能与损伤机理对先进复合材料的发展与应用具有重要的意 义。 [0003]目前， 主要通过侵彻试验来测试复合材料板 的冲击性能， 即通过夹具将复合材料 板固定后， 通过侵彻杆高速撞击复合材料板。 但是， 现有复合材料板高速冲击测试夹具的形 式较为单一， 一种 型号的夹具通常只能适用于一种板厚尺寸的复合材料板， 在研究不同板 厚尺寸的复合材料板的抗高速冲击性能时， 需要频繁更换夹具， 不仅严重制约高速冲击测 试效率， 而且提高了研究成本。 另外， 现有复合材料板高速冲击测试夹具还无法兼容不同 SPR值(即复合材料板非 固定区域长度与侵彻体长度的比值)， 以至于需要 频繁更换夹具， 降 低了测试效率。 发明内容 [0004]本发明所要解决的问题是： 如何提高侵彻试验的测试效率。 [0005]本发明提供一种侵彻试验装置， 包括试验台、 轻气炮、 侵彻杆和用于夹持复合材料 板的夹具， 所述轻气 炮与所述夹具间隔安装于所述试验台， 所述侵彻杆连接于所述轻气 炮， 所述轻气炮用于驱动所述侵彻杆撞击复合材料板， 所述夹具包括夹具体、 调节块、 压板、 第 一调节结构和第二调节结构， 所述夹具体连接于所述试验台， 所述调节块与所述压板分别 连接于所述夹具体上， 并用于将所述复合材料板压紧在所述调节块与所述压板之间， 所述 第一调节结构用于调节所述调节块在所述夹具体上的相对位置， 所述第二调节结构用于调 节所述压 板在所述夹具体上的相对位置 。 [0006]本发明所述的侵彻试验装置， 可以兼容不同板厚与不同SPR值,具体地， 确定预设 SPR值， 通过第一调节结构以及第二调节结构可以调整调节块以及压板在夹具体上的相对 位置， 压板可以将复合材料板压紧在调节块与压板之间， 即复合材料板的一表面与压板接 触， 另一表面与调节块接触， 以此压板可将不同厚度的复合材料板压紧在调节块与压板之 间， 以适应多种工况， 而且， 当侵彻体尺寸长度一定， 通过第一调节结构以及第二调节结构 调整调节块以及压板在夹具体上的相对位置， 还可以改变夹持区域以实现不同SPR值下 的 侵彻行为研究。 待夹具将复合材料板侵彻位置确定后， 驱动充满氮气的轻气 炮， 使侵彻杆高 速撞击复合材料板， 完成高速侵彻 试验。 本发明相比于 现有技术， 可以兼容复合材料板高速 冲击试验中不同的板厚与不同的SPR值， 无需更换不同夹具， 降低了研究成本， 提高了测试 效率。 [0007]可选地， 所述第一调节结构包括设置在所述夹具体上的第一定位孔和设置在所述说　明　书 1/5 页 3 CN 115266423 A 3