(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 202210427461.1 (22)申请日 2022.04.22 (71)申请人 山东科技大 学 地址 266590 山东省青岛市黄岛区前湾港 路579号 (72)发明人 张坤　杜明超　刘亚　孙政贤　 黄梁松　李玉霞　魏训涛　余铜柱　 张代祥　钟东虎　 (51)Int.Cl. G01N 3/303(2006.01) G01N 3/02(2006.01) G01N 3/06(2006.01) (54)发明名称 一种冲击测试实验平台 (57)摘要 本发明涉及冲击动力学测试领域， 尤其涉及 一种冲击测试 实验平台， 旨在解决现有冲击测试 实验平台仅能针对某一工况进行对比测试， 且测 试变量种类较少， 不利于全面评价手性蜂窝结构 的综合性能的问题。 该冲击测试实验平台， 通过 转动钢丝绳卷筒结构的转动手柄来调整壳型冲 击重载结构的初始下落高度； 通过增加或减少配 重板的数量来调整壳型冲击重载结构的初始冲 击重量； 通过调整角度调整支腿卡入角度调整槽 的位置来调整壳型冲击重载结构的初始冲击角 度， 进而完成不同入射条件下的定量化测试研 究， 多方位对比不同结构的测试试验样件的吸能 缓冲效果， 能够实现多工况下的对比测试， 测试 变量种类较多， 有利于全面评价手性蜂窝结构的 综合性能。 权利要求书1页 说明书6页 附图6页 CN 114813401 A 2022.07.29 CN 114813401 A 1.一种冲击测试实验平台， 其特征在于， 包括冲击测试系统和成像捕 获系统， 所述成像 捕获系统包括计算机终端和高速摄像机， 所述冲击测试系统包括型材框架、 钢丝绳、 钢丝绳 卷筒结构、 变向定滑轮、 吊钩、 电磁铁、 壳型冲击重载结构和承载底板角度调整 结构， 所述壳 型冲击重载结构包括壳型装载框、 配重板和转换法兰， 所述钢丝绳卷筒结构通过螺栓安装 在所述型材框架的顶部侧边位置， 所述变向定滑轮通过固定架 安装在所述型材框架的顶部 中间位置， 所述钢丝绳的一端固定在所述钢丝绳卷筒结构上， 所述钢丝绳的另一端在所述 钢丝绳卷筒结构上 缠绕后从所述钢丝绳卷筒 结构的下端引出， 且在通过所述变向定滑轮后 固定在所述 吊钩上， 所述 吊钩钩在所述电磁铁上端的吊环上， 所述电磁铁与转换法兰的小 圆端通过磁力连接， 所述转换法兰的大圆端与所述壳型装载框的顶部通过螺栓连接， 所述 壳型装载框内安装所述配重 板。 所述承载底板角度调整结构包括承载底板、 角度调整支腿、 角度调整槽和铰链座， 所述 铰链座固定在所述型材框架上， 所述承载底板的一端与所述铰链座转动连接， 所述承载底 板的另一端与所述角度调整支腿的一端转动连接， 所述型材框架上设置所述角度调整槽， 所述角度调整支腿的另一端卡入所述角度调整槽内。 2.根据权利要求1所述的冲击测试实验平台， 其特征在于， 所述钢丝绳卷筒结构包括转 动手柄、 棘轮、 卷筒、 卷筒支架、 防逆转弹簧和防逆转块， 所述转动手柄、 所述棘轮固定在所 述卷筒的一端且三者同轴设置， 所述卷筒转动安装在所述卷筒支架上， 所述防逆转块的中 部铰接在所述卷筒支架上， 所述防逆转块的一端与所述卷筒支架上固定的防逆转弹簧连 接， 所述防逆转 块的另一端卡入棘轮的齿槽内。 3.根据权利要求2所述的冲击测试实验平台， 其特 征在于， 所述防逆转 块为棘爪。 4.根据权利要求2所述的冲击测试实验平台， 其特征在于， 所述转动手柄上设置防滑 纹。 5.根据权利要求1所述的冲击测试实验平台， 其特征在于， 所述壳型装载框的两侧对称 固定两个直线滑块轴承座， 所述直线滑块轴承座滑动安装在直线光轴导轨上， 所述直线光 轴导轨的下端固定在所述立式光轴支架上， 所述直线光轴导轨的上端固定在所述型材框架 上， 所述立式光轴支 架固定在所述型 材框架上。 6.根据权利要求1 ‑5任一项所述的冲击测试实验平台， 其特征在于， 所述型材框架采用 铝合金型材搭建构成。 7.根据权利要求6所述的冲击测试实验平台装置， 其特征在于， 所述壳型装载框由五块 钢板固定而成， 所述壳型装载框的一端开口。 8.根据权利要求7 所述的冲击测试实验平台装置， 其特 征在于， 所述配重 板为矩形。 9.根据权利要求8所述的冲击测试实验平台装置， 其特征在于， 所述电磁铁为 圆形吸盘 工业电磁铁 。 10.根据权利要求9所述的冲击测试实验平台装置， 其特征在于， 所述高速摄像机固定 在摄像机支架上。权　利　要　求　书 1/1 页 2 CN 114813401 A 2一种冲击测试 实验平台 技术领域 [0001]本发明涉及冲击动力学测试 领域， 尤其涉及一种冲击测试实验平台。 背景技术 [0002]手性蜂窝结构是一种具有负泊松比特性的拉胀材料结构， 作为一种新型功能梯度 多孔结构， 手性蜂窝结构具有低比密度、 高比强度刚度、 抗震抗冲击、 结构可调整性强等优 点， 可以实现面内变形、 面外承载以及隔振的多重作用， 在众多碰撞及冲击能量吸收技术领 域(比如， 航空航天、 交通 运输和汽车等)有着广泛的应用前 景。 [0003]手性蜂窝类型繁多， 且通过更改其结构参数或旋转方向即可生成一种新的结构， 新生成的手性蜂窝结构的吸能缓冲效果(如吸能比例以及缓冲后冲击作用力大小)是衡量 新型结构优劣的重要参考， 通过控制某一变量， 实现对不同手性结构的定量化测试， 是评价 新型手性蜂窝结构的重要方式。 [0004]然而， 现有的冲击测试实验平台仅能针对某一工况进行对比测试， 且测试变量种 类较少， 不利于全面评价手性蜂窝结构的综合 性能。 发明内容 [0005]本发明提供一种冲击测试实验平台， 以解决现有冲击测试实验平台仅能针对某一 工况进行对比测试， 且测试变量种类较少， 不利于全面评价手性蜂窝结构的综合性能的问 题。 [0006]为了实现上述目的， 本发明提供一种冲击测试实验平台， 包括冲击测试系统和成 像捕获系统， 成像捕获系统包括计算机终端和高速摄像机， 冲击测试系统包括型材框架、 钢 丝绳、 钢丝绳卷筒 结构、 变向定滑轮、 吊钩、 电磁铁、 壳型冲击重载结构和承载底板角度调整 结构， 壳型冲击重载结构包括壳型装载框、 配重板和转换法兰， 钢丝绳卷筒结构通过螺栓安 装在型材框架的顶部侧 边位置， 变向定滑轮通过固定架安装在型材框架的顶部中间位置， 钢丝绳的一端固定在钢丝绳卷筒 结构上， 钢丝绳的另一端在钢丝绳卷筒 结构上缠绕后从钢 丝绳卷筒结构的下端引出， 且在通过变向定滑轮后固定在吊钩上， 吊钩钩在电磁铁上端的 吊环上， 电磁铁与转换法兰的小圆端通过磁力连接， 转换法兰的大圆端与壳型装载框的顶 部通过螺 栓连接， 壳型装载框内安装配重 板； [0007]承载底板角度调整结构包括承载底板、 角度调整支腿、 角度调整槽和铰链座， 铰链 座固定在型材框架上， 承载底板的一端与铰链座转动连接， 承载底板的另一端与角度调整 支腿的一端转动连接， 型材框架上设置角度调整槽， 角度调整支腿的另一端卡入角度调整 槽内。 [0008]在上述的冲击测试实验平台中， 可选 的是， 钢丝绳卷筒结构包括转动手柄、 棘轮、 卷筒、 卷筒支架、 防逆转弹簧和防逆转块， 转动手柄、 棘轮固定在卷筒的一端且三者同轴设 置， 卷筒转动安装在卷筒支架上， 防逆转块的中部铰接在卷筒支架上， 防逆转块的一端与卷 筒支架上固定的防逆转弹簧连接， 防逆转 块的另一端卡入棘轮的齿槽内。说　明　书 1/6 页 3 CN 114813401 A 3