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霍普金森杆实验技术与应用 发布时间:2019-12-23 浏览次数:16744

分离式霍普金森杆实验技术是研究中高应变率下材料力学性能的最主要、可靠的实验方法,是爆炸与冲击动力学实验技术的重要组成部分。利用霍普金森杆不仅可以实现高应变率(102-104s-1)单轴拉伸、压缩、剪切加载,而且还发展了动态压-剪复合加载,主、被动围压等复杂加载,以及100-101s-1中应变率加载。

大多数材料在强度等力学性质方面都表现出某种程度的加载率或应变率敏感性。高幅值短持续时间脉冲和荷载所引起的材料力学性质的应变率效应,对于抗动载的结构设计与分析是非常重要的。这些动载来自常规武器侵彻与爆炸、偶然爆炸和高速撞击等许多军事和民用事件。

对于这些事件的理论分析和数值模拟必须知道材料的高应变率强度、断裂特性和应力——应变关系等本构性质。

而研究材料在脉冲动载作用下的力学性质的实验室设备和实验必须模拟类似现场的应变率条件。

分离式霍普金森杆被公认为是最常用最有效的研究脉冲动载作用下材料力学性质的实验设备。

其应用领域从最初测量金属的动态力学性能,发展到现场测量岩石、混凝土、陶瓷、高聚物、炸药、固体推动剂、塑料、复合材料、泡沫材料、减震材料、粘结层、纤维等多种材料的动态力学性能。不仅适用于压缩试验,还能成功地进行拉伸和剪切试验,并且扩展到具有加速度、力与压力传感器标定功能。

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