赵思晗，郭伟国，王 凡，李馨馨，陈龙洋，李小龙，王瑞丰

（西北工业大学航空学院，陕西 西安 710072）

传统单轴Hopkinson 杆动态加载试验已被广泛用于测试材料的高应变率应力-应变曲线，然而已有研究表明，材料在多轴加载下往往表现出与单轴状态不同的特性[1-2]。

为了测试材料在准静态复杂加载工况下的力学性能，各类双轴、三轴加载试验技术或装置已经被开发和使用[3]。Makinde 等[4]、蔡登安等[5]使用双轴四缸电液伺服动静试验机对材料进行双轴准静态加载；Boehler 等[6]使用4 个双向作用的螺杆驱动活塞进行双轴拉伸压缩加载；Wu 等[7]开发了一种可改变载荷比例或2 个方向的加载位移以实现状态更复杂加载的试验装置。为了实现对材料的高应变率动态多轴加载，起初在Hopkinson 杆上采取一些间接的加载手段，试图模拟实际工况下的复杂加载模式。例如：通过特殊设计的试样或者端面为斜面的杆来实现压剪复合加载[8-9]；或使用刚性套筒对试样周围施加限制以实现围压试验[10]；也有通过一侧使用扭转杆、另一侧使用压杆，来实现扭转压缩复合加载试验[11]。多轴动态同步加载需要各轴应力波同步传播至试样，而动态加载脉宽往往为微秒量级，且应力波在金属中传播非常快，因此，加载同步性成为多轴动态加载的关键性问题。近些年，徐松林等[12]研制的真三轴静载混凝土Hopkinson 试验装置通过3 个方向施加静载，其中一个方向子弹冲击，以实现真三轴静载应力状态。电磁Hopkinson 杆可通过电信号精确控制各项参数[13]，目前已开发的双向电磁Hopkinson 杆可以同步产生两路压缩或拉伸脉冲的正弦波，实现对试样的双向同步加载[14]。……