陈文峰

(淮南职业技术学院 工程管理系，安徽 淮南 232001)

分离式霍布金森压杆(Split Hopkinson Pressure Bar，SHPB)是研究材料在冲击加载状态下力学特性的主要实验装置[1].目前,利用该实验装置研究冻土动态力学特性的比较少，国外有美国Sandia国家实验室对Alaska区域多年沙质冻土进行SHPB冲击压缩实验[2-3]，国内有安徽理工大学、中国科技大学冲击动力学实验室等利用该装置进行了冻土的动态力学特性的实验研究[4].由于动态实验的离散性较大，受各种不确定因素的影响较大，所以研究人工冻土的动态力学特性具有十分重要的理论价值，对于西部大开发和利用冻土地区各类天然资源、实现资源开发的可持续发展都有非常重大而深远的意义.

1 实验原理

SHPB实验技术是目前研究材料在高应变率(10-4～10-2s)作用下动态力学性能的典型装置.该实验装置通过测量压杆上的电压与时间的关系来反推试件材料的应力与应变关系，所涉及的应变率范围是一般工程材料流动应力应变率敏感性变化比较剧烈的范围[5],基本原理如图1所示.假设Hopkinson压杆是简单的弹性杆，在杆的一端施加应力(压力)荷载，从而引起弹性应力波在杆中传播，弹性波通过试件时，使试件发生变形(弹性变形和塑性变形).通过正确的测量方法应用一维杆中的应力波理论可以得到试件输入及输出端的一些参数，在杆保持弹性状态的前提下，进一步可以得到所加的应力荷载.利用Hopkinson压杆测试系统可以很方便地记录加……