(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 202210578331.8 (22)申请日 2022.05.26 (71)申请人 湖南大学 地址 410082 湖南省长 沙市岳麓区麓山 南 路1号 (72)发明人 方亚威　方志　奉礼鑫　蒋正文　 彭飞　 (74)专利代理 机构 北京集佳知识产权代理有限 公司 11227 专利代理师 樊乃娟 (51)Int.Cl. G01N 3/303(2006.01) G01N 3/02(2006.01) G01M 7/08(2006.01) (54)发明名称 一种预张拉式冲击试验装置及冲击试验方 法 (57)摘要 本发明公开一种预张拉式冲击试验装置， 用 于力学试验技术领域， 两个锚固系统分别位于 拉 索试件的两端， 当滑动支架受到冲击向下移动时 对拉索试件施加竖向冲击力； 滑动连杆的上段杆 直径小于 下段杆直径， 且滑动连杆下段杆的外径 大于固定锚板上对应的通孔内径； 在施加冲击 之 前， 调节锚固系统拉紧拉索试件， 此时滑动连杆 的直径变化位置顶在固定锚板的下表 面， 拉索试 件受到预张拉的效果， 模拟拉索实际使用的应用 环境， 此时施加冲击力与其实际工作条件相一 致， 解决了拉索无法在受到预张力的状态下进行 抗冲击试验的问题。 本发明的冲击试验方法应用 于预张拉式冲击试验装置， 通过控制两个锚固系 统的具体锚固形式， 实现不同的研究内容。 权利要求书2页 说明书5页 附图1页 CN 114674686 A 2022.06.28 CN 114674686 A 1.一种预张拉式冲击试验装置， 其特征在于， 包括落锤机构 （1） 、 固定支架 （2） 和滑动支 架 （3） ； 所述 落锤机构 （1） 用于施加竖向冲击力； 所述固定支架 （2） 固定设置， 其顶部设置固定锚板 （21） ； 所述滑动支架 （3） 滑动安装于 所述固定支 架 （2） ， 所述滑动支 架 （3） 能够沿竖直方向滑动； 所述滑动支架 （3） 由上至下依次包括冲击承压板 （31） 、 滑动连杆 （32） 和滑动 锚板 （33） ， 所述冲击承压板 （31） 用于承受所述落锤机构 （1） 的冲击， 所述滑动连杆 （32） 的上段杆滑动 贯穿所述固定锚板 （21） ； 所述滑动连杆 （32） 的上段杆直径小于下段杆直径， 且所述滑动连杆 （32） 下段杆的外径 大于所述固定锚板 （21） 上对应的通 孔内径； 拉索试件 （5） 的两端分别固定连接锚固系统 （4） ， 两个所述锚固系统 （4） 分别压在所述 固定锚板 （21） 和所述滑动锚板 （3 3） 上施加预拉力。 2.根据权利要求1所述的预张拉式冲击试验装置， 其特征在于， 所述滑动连杆 （32） 设置 尺寸突变的台阶面。 3.根据权利要求2所述的预张拉式冲击试验装置， 其特征在于， 所述冲击承压板 （31） 的 中心设置中心过孔 （31 1） ， 所述拉索试件 （5） 能够从所述中心过孔 （31 1） 穿过。 4.根据权利要求3所述的预张拉式冲击试验装置， 其特征在于， 所述固定支架 （2） 还包 括导向连杆 （22） 和底 座 （23） ， 所述固定锚板 （21） 和所述底座 （23） 分别固定于所述导向连杆 （22） 的两端； 所述滑动锚板 （3 3） 与所述 导向连杆 （22） 滑动配合 导向。 5.根据权利要求4所述的预张拉式冲击试验装置， 其特征在于， 所述落锤机构 （1） 包括 提升机构 （11） 、 配重块 （12） 、 滑动导轨 （13） 和锤头 （14） ， 所述提升机构 （11） 和所述配重块 （12） 由所述滑动导轨 （13） 导向， 所述锤头 （14） 用于 接触所述冲击承压 板 （31） 施加冲击力。 6.根据权利要求5所述的预张拉式冲击试验装置， 其特征在于， 所述滑动连杆 （32） 与所 述固定锚板 （21） 之间设置直线轴承， 所述导向连杆 （22） 与所述滑动锚板 （33） 之间设置直线 轴承。 7.根据权利要求6所述的预张拉式冲击试验装置， 其特征在于， 所述滑动连杆 （32） 和所 述导向连杆 （22） 分别设置四根； 所述 导向连杆 （22） 位于所述滑动连 杆 （32） 的外围。 8.根据权利要求1至7任一项所述的预张拉式冲击试验装置， 其特征在于， 还包括防坠 套筒 （6） ， 所述防坠套筒 （6） 套装于所述滑动连杆 （32） 之外， 位于所述冲击承压板 （31） 和所 述固定锚板 （21） 之间。 9.根据权利要求8所述的预张拉式冲击试验装置， 其特征在于， 所述锚固系统 （4） 包括 螺纹套筒 （41） 和调节螺母 （42） ， 所述螺纹套筒 （41） 与所述拉索试件 （5） 通过粘结介质或夹 片实现锚固； 所述调节螺母 （42） 与所述固定锚板 （21） 的上表面之间设置 压力传感器 （43） 。 10.一种冲击试验方法， 其特征在于， 应用于权利要求1至9任一项所述的预张拉式冲击 试验装置， 将拉索试件 （5） 由冲击承压板 （31） 中心设置的中心过孔 （311） 由上至下送入， 所 述拉索试件 （5） 的两端分别连接 于锚固系统 （4） ； 张拉两个所述锚固系统 （4） ， 对所述拉索试件 （5） 进行 预张拉； 设计并计算冲击 速度、 冲击能量， 确定锤头配重和高度， 并提升锤头； 释放锤头， 进行冲击试验， 试验过程中采用压力传感器和应变片分别对拉索索力和应权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 114674686 A 2变进行全过程监测， 采用电子位移计对两端锚固系统变形进 行全过程监测， 同时， 采用高速 摄像机对拉索 及其锚固系统的冲击试验过程进行观测； 当两个锚固系统 （4） 均设置成可靠锚固， 用于研究拉索自身的抗冲击性能； 当其中一个锚固系统 （4） 设置为可靠锚固， 另一锚固系 统 （4） 设置为不同锚固方式、 不 同锚固长度及不同粘结介质的非可靠锚固系统用于研究不同锚固方式、 长度及 粘结介质的 锚固系统的抗冲击性能。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 114674686 A 3