张 科,唐志平

(中国科学技术大学中科院材料力学行为和设计重点实验室,安徽 合肥230027)

TiNi柱壳在不同约束下的横向冲击实验*

张 科,唐志平

(中国科学技术大学中科院材料力学行为和设计重点实验室,安徽 合肥230027)

为了解 TiNi柱壳横向压缩力学性能以制造可重复使用抗冲吸能装置,对有、无侧向约束的 TiNi柱壳进行了横向冲击实验。利用改进的霍普金森压杆装置(SHPB),配套波形分离方法,实现了较长时间(~3 ms)的波形测量,获得了TiNi柱壳在动态加载下的载荷压缩量曲线。通过高速摄影,捕捉了柱壳的动态变形过程。结果表明,无约束试件具有优良的可恢复变形能力,承载力平台段特征明显。侧向约束的引入,可以有效提高柱壳的承载力和耗能能力,可以承受更高速度的冲击。选择合适的约束组合,可望同时实现较大压缩行程和高耗能,制造实用的抗冲吸能装置。

爆炸力学;横向冲击;抗冲吸能;TiNi柱壳

金属管壳的横向压缩是一种有效的能量吸收方式,已被广泛应用于 各 种 碰撞能量吸收 装 置[1]。不同于传统金属管壳的弹塑性变形,超弹性 TiNi柱壳在相当范围内变形可以恢复,因而在可重复使用的抗冲器研制方面有很好的应用前景。目前 TiNi柱壳横向压缩的研究大多集中在准静态方面,主要关注其 载 荷 位 移 曲 线 和 变 形 模 态[2-4],也 出 现 了 利 用 单 个 或 多 个 TiNi柱 壳 排 列 组 成 的 隔 振 器 原 型[2-3,5]。Zhang Ke等[6]对该问题进行了系统的研究,探讨了准静态情况下径厚比和约束方式对……