試驗原理與技術(shù)方案
材料的動態(tài)拉伸試驗將采用分離式霍普金森拉桿進行。分離式霍普金森拉桿裝置如 圖4-4所示，其主要由套筒式撞擊桿、入射桿、透射桿、動態(tài)應(yīng)變儀和示波器組成，其中試件被 夾持在入射桿和透射桿之間。其工作原理如下：首先，通過空氣槍中的壓縮空氣驅(qū)動撞擊桿 以一定的速度撞擊入射桿的右端，從而在其中產(chǎn)生一個入射拉伸脈沖(入射波);當(dāng)入射波沿入射桿向左傳至試件與入射桿交界面時，該拉伸脈沖將作用到試件上，并在試件兩端面多次 反射透射，造成試件的高速變形；與此同時，形成在入射桿中傳播的反射波以及在透射桿中 傳播的透射波。通過粘貼在入射桿和透射桿上的應(yīng)變片測得加載脈沖的入射波、反射波和 透射波形，根據(jù)應(yīng)力波理論可計算出試件的應(yīng)變率、動態(tài)應(yīng)力和變形等參數(shù)。
試驗所采用的霍普金森拉桿由高強度鋼制成，直徑為19mm,入射桿和透射桿長度分別 為2.5m和1.2m,撞擊桿共有三種長度：0.5m、0.35m和0.2m。通常用于發(fā)射子彈的壓縮空 氣氣壓在0.1~0.6MPa,可將子彈加速到30～40m/s。
SHPB試驗技術(shù)是建立在兩個基本假定的基礎(chǔ)上的，即桿中一維應(yīng)力波假定和試件內(nèi)部應(yīng)變/應(yīng)力均勻假定。典型的霍普金森拉桿的波形如圖4-5所示。
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