混凝土材料的SHPB实验技术研究

2012-10-16晋艳娟

太原科技大学学报 2012年2期

张柱，晋艳娟

(太原科技大学应用科学学院，太原 030024)

混凝土是国民经济和国防工程建设中最普遍应用的结构工程材料之一。许多大型的混凝土结构不仅承受着静载荷作用，还承受着诸如地震、爆炸、冲击等动载荷作用。由于混凝土本身具有的一些先天的特性和现有的试验设备的限制等因素，给混凝土的动态实验带来了很多的不确定性。

材料的动态力学性能的研究方法一般分为3种:实验研究、数值模拟和理论分析，其中实验研究占有重要地位。作为测试材料动态力学性能的实验方法之一，SHPB实验技术得到了广泛的应用，该实验技术最早由Kolsky[1]于1949年提出，国内外王礼立、Ravichandran、胡时胜、宁建国、李玉龙和陶俊林等[2-8]对该实验技术的相关问题进行了研究，如试件内部应力应变的均匀性、质点的横向惯性运动、波导杆与试件端面的摩擦效应、波形整形技术以及更高应变率实验技术等。

为提高混凝土材料的SHPB实验结果的精度和可比性，本文结合混凝土的实验过程，主要对波导杆的弥散效应、试件内应力应变均匀性和试件的径向惯性效应进行了研究。研究过程中，假定系统端面平整，不考虑试件的界面摩擦效应以及波导杆和试件的阻抗匹配问题。