侧限SHPB实验中软材料体压缩特性的测量方法*

2010-06-21李英华李英雷张祖根王彦平

爆炸与冲击 2010年1期

李英华,李英雷,张祖根,王彦平

（中国工程物理研究院流体物理研究所冲击波物理与爆轰物理国防科技重点实验室,四川绵阳 621900）

1 引言

高聚物泡沫、橡胶类软材料由于良好的减振和吸能特性,广泛应用于易损物品的缓冲包装、重要设备的防护和结构的内部填充,因此这类材料在复杂动态加载环境下的力学响应特性十分重要。霍普金森压杆SHPB技术[1]是材料动态力学性能研究常采用的实验手段,为了测试低强度、低波阻抗的软材料,在传统试验技术基础上开展了大量工作。王礼立等[2]建议用低波阻抗的高聚物杆代替金属压杆,以减小压杆、试样间的波阻抗差异;胡时胜等[3]采用半导体应变片技术测量透射信号,有效提高了信号的信噪比;W.Chen等[4]采用入射波整形技术以满足软材料在常应变率加载过程中的应力平衡和均匀变形要求,这些工作对提高软材料动态力学性能的测量精度起到了积极作用。

材料的体压缩特性也是材料动态响应研究的一个重要内容,它对理论及实验物态方程的建立、检验具有关键作用。利用带围压的SHPB技术,已能够对混凝土材料在准一维应变状态下的压缩特性开展测试[5-6]并获得一些相关的动态力学参量。本文中借鉴上述研究成果,提出一种测量软材料流体压缩特性的实验方法,并针对高聚物泡沫材料开展实验研究。