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SHPB恒应变率加载试验技术研究

2018-04-13梁书锋刘殿书李晓璐张会歌

郑州大学学报(工学版) 2018年2期

梁书锋, 武 宇, 刘殿书, 李晓璐, 张会歌

(中国矿业大学 力学与建筑工程学院,北京 100083)

0 引言

自1949年Kolsky提出分离式Hopkinson压杆以来[1],这一试验技术得到了长足的发展并日趋完善[2-4],成为研究材料在高应变率下力学行为的一项经典的测试技术,恒应变率加载对研究高应变率下材料的本构关系具有非常重要的意义,因此开展恒应变率试验技术方面的研究显得尤为重要.

在众多实现恒应变加载条件的技术中,脉冲整形技术早就进入研究者的视线,并形成了大量的研究成果.文献[5]提出脉冲整形器思想,通过在霍普金森扭杆冲击端粘贴薄片形整形片的方法,获得较为理想的试验效果.国内的徐明利、卢芳云等也从脉冲整形器角度对试样中的应力平衡进行了大量研究.这些研究表明,选择合适的整形器能够解决传统霍普金森压杆存在的应力不平衡问题,而且通过对不同材料不同厚度的整形器进行组合可以在一定程度上实现恒应变率加载[6-8].文献[9]将脉冲整形技术应用在霍普金森压杆上,提高和改善了岩石应力-应变曲线初始部分的分辨率和精度.文献[10]尝试通过改变子弹的几何形状来研究脆性材料的大尺寸霍普金森压杆冲击力学试验,研究表明,采用半正弦加载波形对研究脆性材料动态力学性能非常有利,这种加载波形能够有效地消除应力波在波导杆中的弥散,其平缓的上升沿有足够的时间保证脆性岩石试件建立应力平……

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