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霍普金森桿實驗技術與應用 發布時間:2019-12-23 瀏覽次數:17166

分離式霍普金森桿實驗技術是研究中高應變率下材料力學性能的最主要、可靠的實驗方法,是爆炸與沖擊動力學實驗技術的重要組成部分。利用霍普金森桿不僅可以實現高應變率(102-104s-1)單軸拉伸、壓縮、剪切加載,而且還發展了動態壓-剪復合加載,主、被動圍壓等復雜加載,以及100-101s-1中應變率加載。

大多數材料在強度等力學性質方面都表現出某種程度的加載率或應變率敏感性。高幅值短持續時間脈沖和荷載所引起的材料力學性質的應變率效應,對于抗動載的結構設計與分析是非常重要的。這些動載來自常規武器侵徹與爆炸、偶然爆炸和高速撞擊等許多軍事和民用事件。

對于這些事件的理論分析和數值模擬必須知道材料的高應變率強度、斷裂特性和應力——應變關系等本構性質。

而研究材料在脈沖動載作用下的力學性質的實驗室設備和實驗必須模擬類似現場的應變率條件。

分離式霍普金森桿被公認為是最常用最有效的研究脈沖動載作用下材料力學性質的實驗設備。

其應用領域從最初測量金屬的動態力學性能,發展到現場測量巖石、混凝土、陶瓷、高聚物、炸藥、固體推動劑、塑料、復合材料、泡沫材料、減震材料、粘結層、纖維等多種材料的動態力學性能。不僅適用于壓縮試驗,還能成功地進行拉伸和剪切試驗,并且擴展到具有加速度、力與壓力傳感器標定功能。

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