在分离式Hopkinson拉杆实验中确定临界实验条件的经验方法

1

作者 曹雷 文学军 +2 位作者 卢芳云 覃金贵 陈荣 《国防科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第1期107-111,共5页

在分离式Hopkinson拉杆实验中,常常需要获得试样在经历一个拉力脉冲拉断情况下的最低应变率,而在分离式Hopkinson拉杆装置中确定对应最低应变率的发射压力需要进行多次尝试性实验。为了更好地解决这一问题,提出一种简单的经验方法,可以... 在分离式Hopkinson拉杆实验中,常常需要获得试样在经历一个拉力脉冲拉断情况下的最低应变率,而在分离式Hopkinson拉杆装置中确定对应最低应变率的发射压力需要进行多次尝试性实验。为了更好地解决这一问题,提出一种简单的经验方法,可以通过一次拉断的实验结果计算出一个拉力脉冲拉断试样需要的最小发射压力及相应的应变率,进一步可以预测不同发射压力下的应变率。对4种铝合金试样进行拉伸实验,结果表明,利用提出的经验方法得到的应变率结果与实验结果吻合较好,可以有效地对发射压力和实验应变率进行预估。 展开更多

关键词 分离式hopkinson拉杆 拉断位移 发射压力 动态加载

在线阅读 下载PDF 职称材料

节理岩体动态破坏的SHPB相似材料试验研究 被引量：29

2

作者 刘红岩 邓正定 +2 位作者 王新生 张吉宏 张力民 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第3期659-665,共7页

采用相似材料模型试验对不同节理倾角、节理贯通度、节理条数、载荷应变率、节理充填物厚度、节理充填物类型及试件长径比等7种工况下的节理岩体动态强度及破坏模式进行了分离式Hopkinson压杆（SHPB）试验研究。结果表明：节理岩体动态... 采用相似材料模型试验对不同节理倾角、节理贯通度、节理条数、载荷应变率、节理充填物厚度、节理充填物类型及试件长径比等7种工况下的节理岩体动态强度及破坏模式进行了分离式Hopkinson压杆（SHPB）试验研究。结果表明：节理岩体动态破坏模式及强度与节理构造形态密切相关。对于单节理岩体，其强度及破坏特征在很大程度上受节理倾角控制，节理倾角0°;、90°6;试件动强度分别为完整试件的90%和71%，且其破坏形式均为张拉破坏；倾角60°6;试件动强度几乎为0；倾角30°、45°试件的动强度分别为完整试件的50%和18%，且其破坏以剪切破坏为主，兼有张拉破坏。中心1/4、1/2、4/5及全贯通节理试件的峰值强度分别为完整试件的95%、74%、28%和17%，即随节理贯通度增加，试件动强度逐渐降低。含1-3条节理的试件动强度分别为完整试件的54%、23%和10%，即随节理条数增加，试件动强度随之有较大幅度降低，但节理条数的增加并没有改变其破坏模式。随着节理充填物厚度增加及节理充填物强度降低，试件强度依次递减，但破坏模式并没有改变。完整试件和节理试件的动强度均随着载荷应变率的增加而变大，且前者对载荷应变率的敏感性要远远高于后者，相应地试件的破坏模式也变得更加复杂。两类试件的动强度均随着试件长径比的增加先增大后减小，即存在一个最佳长径比。 展开更多

关键词 分离式hopkinson压杆 节理岩体 节理性质 动态强度 破坏模式 相似材料试验

在线阅读 下载PDF 职称材料

高应变率条件下三峡工程花岗岩动力特性的试验研究 被引量：35

3

作者 李刚 陈正汉 +1 位作者 谢云 祝文化 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第9期1833-1840,共8页

采取多种措施改进了分离式Hopkinson压杆试验技术,用改进的设备对三峡坝址处的花岗岩进行了大量的动态单轴压缩试验和劈裂试验,发现该岩石具有明显的应变率效应,其动态压缩破坏呈3种形态:边缘崩落、留心破坏、完全破坏;探讨了相应的破... 采取多种措施改进了分离式Hopkinson压杆试验技术,用改进的设备对三峡坝址处的花岗岩进行了大量的动态单轴压缩试验和劈裂试验,发现该岩石具有明显的应变率效应,其动态压缩破坏呈3种形态:边缘崩落、留心破坏、完全破坏;探讨了相应的破坏机制;分析了应变率对动态弹性模量和动态抗压强度的影响;以Hoek-Brown破坏准则为基础建立了相应的动态破坏准则。 展开更多

关键词 岩石动力特性 分离式hopkinson压杆 高应变率 动态压缩试验 动态劈裂试验 动态破坏准则

在线阅读 下载PDF 职称材料

人工冻土围压SHPB试验与冲击压缩特性分析 被引量：13

4

作者 马芹永 张经双 +1 位作者 陈文峰 袁璞 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第3期637-640,共4页

利用分离式Hopkinson压杆(SHPB),以铝质套筒作为围压装置,分别研究温度为-8、-12、-16℃在不同应变率下的人工冻结黏土围压状态变形特征和轴向动态应力-应变关系。研究结果表明:在围压状态下,冻土呈黏塑性破坏特征;当人工冻结黏土温度为... 利用分离式Hopkinson压杆(SHPB),以铝质套筒作为围压装置,分别研究温度为-8、-12、-16℃在不同应变率下的人工冻结黏土围压状态变形特征和轴向动态应力-应变关系。研究结果表明:在围压状态下,冻土呈黏塑性破坏特征;当人工冻结黏土温度为-16℃、平均应变率分别为410、457、525、650、827 s-1时,其最大应力分别为10.76、12.18、14.27、20.24、23.34 MPa,最大应变分别为0.081 7、0.097 2、0.105 0、0.131 0和0.166 0,表现出较强应变率效应;-12℃和-16℃时在应变率为457 s-1下的最大应力分别为8.28 MPa和12.18 MPa;当应变率相同时,温度越低,最大应力越大,冻结黏土表现出较强的温度相关性。人工冻土的动力学特性为冻土开挖方法的研究提供依据。 展开更多

关键词 人工冻土 冻结黏土 分离式hopkinson压杆(SHPB) 试验 围压状态 应变率效应 温度效应

在线阅读 下载PDF 职称材料

复合射孔枪枪身材料动态本构关系的试验研究 被引量：8

5

作者 虞青俊 陶亮 +2 位作者 李玉龙 侯兵 周志华 《石油机械》 北大核心 2006年第10期13-15,2+1,共3页

为确定复合射孔枪枪身材料32CrMo4钢在井下高温、高加载率工作环境下的动态性能,利用MTS试验机和分离式Hopkinson冲击压杆装置做了应变率为0.001、1000和3000/s,温度为294、373、473和573K的单轴动态压缩试验,得到32CrMo4钢各组温度及... 为确定复合射孔枪枪身材料32CrMo4钢在井下高温、高加载率工作环境下的动态性能,利用MTS试验机和分离式Hopkinson冲击压杆装置做了应变率为0.001、1000和3000/s,温度为294、373、473和573K的单轴动态压缩试验,得到32CrMo4钢各组温度及应变率下的流动应力-应变曲线。拟合得到该钢Johnson-Cook本构关系模型所需的5个参数,模型拟合曲线与试验曲线吻合。 展开更多

关键词 复合射孔枪 枪身 32CrMo4钢 分离式hopkinson冲击压杆装置 试验研究

在线阅读 下载PDF 职称材料

不同温度下TiB_2/2024Al复合材料的高应变速率剪切行为 被引量：1

6

作者 周平 郭伟国 李艳萍 《机械工程材料》 CAS CSCD 北大核心 2018年第9期61-64,共4页

采用改进的分离式Hopkinson拉杆试验装置和新设计的帽形剪切试样,研究了混合盐法制备的TiB_2/2024Al复合材料在不同温度(25,150,300,450℃)下的高应变速率(动态)剪切行为,并观察了复合材料的剪切断口形貌。结果表明:不同温度下,复合材... 采用改进的分离式Hopkinson拉杆试验装置和新设计的帽形剪切试样,研究了混合盐法制备的TiB_2/2024Al复合材料在不同温度(25,150,300,450℃)下的高应变速率(动态)剪切行为,并观察了复合材料的剪切断口形貌。结果表明:不同温度下,复合材料的动态名义剪切应力-剪切应变曲线相似,变形初期剪切应力随剪切应变的增大而增大,当剪切应变超过一定值时,曲线呈稳态流变特征;随着温度的升高,复合材料的剪切强度降低而断裂应变增大;复合材料剪切断口主要呈金属撕裂棱和韧窝形貌,局部有熔铝带存在,部分TiB_2颗粒上出现裂纹,随着温度的升高,断口中孔洞的数量增加,尺寸增大。 展开更多

关键词 TiB2/2024Al复合材料 分离式hopkinson拉杆试验 高应变速率 剪切行为

在线阅读 下载PDF 职称材料

高强度纤维束的动态拉伸性能 被引量：7

7

作者 王庭辉 宋顺成 +2 位作者 王明超 孙志杰 张佐光 《西南交通大学学报》 EI CSCD 北大核心 2008年第5期638-642,共5页

用动态拉伸装置及薄臂杆组合夹头测试了5种高强度纤维(PBO,UHMWPE,Kevlar,Glass fiber S-2,Basalt)束的动态力学性能.动态拉伸和静态拉伸结果的对比表明,5种纤维束具有应变率效应.5种纤维束的动态抗拉强度均高于静态抗拉强度,除UHMWPE... 用动态拉伸装置及薄臂杆组合夹头测试了5种高强度纤维(PBO,UHMWPE,Kevlar,Glass fiber S-2,Basalt)束的动态力学性能.动态拉伸和静态拉伸结果的对比表明,5种纤维束具有应变率效应.5种纤维束的动态抗拉强度均高于静态抗拉强度,除UHMWPE外动态断裂应变均大于静态断裂应变.应变率效应对5种纤维束动态拉伸失效应变的影响无统一的规律. 展开更多

关键词 冲击拉伸 动态拉伸试验 拉伸性能 纤维束 分离式hopkinson拉杆

在线阅读 下载PDF 职称材料

SHTB加载紧凑拉伸试样断裂韧性测试仿真 被引量：3

8

作者 邹广平 沈昕慧 +2 位作者 赵伟玲 吴立夫 唱忠良 《哈尔滨工程大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第7期917-921,共5页

由于动态断裂问题的复杂性,目前对动态断裂测试尚未形成标准。针对金属动态断裂测试问题,提出了一种测试紧凑拉伸(CT)试样动态断裂韧性方法,采用ANSYS/LS-DYNA有限元软件,对改进的Hopkinson拉杆系统加载下的CT试样断裂测试过程进行了数... 由于动态断裂问题的复杂性,目前对动态断裂测试尚未形成标准。针对金属动态断裂测试问题,提出了一种测试紧凑拉伸(CT)试样动态断裂韧性方法,采用ANSYS/LS-DYNA有限元软件,对改进的Hopkinson拉杆系统加载下的CT试样断裂测试过程进行了数值仿真研究。分析了CT试样中应力波的传播过程、起裂时间和应力平衡条件,说明整个加载过程能够满足一维应力波假设,验证了改进方法的可行性,同时得到CT试样在该种实验装置加载下的动态断裂韧性。 展开更多

关键词 冲击断裂 动态断裂韧性 J积分 紧凑拉伸试样 应力平衡 分离式hopkinson拉杆

在线阅读 下载PDF 职称材料

高应变速率下Mg-Gd-Y镁合金动态拉伸性能与失效行为 被引量：5

9

作者 于金程 刘正 +1 位作者 董阳 王志 《沈阳工业大学学报》 EI CAS 北大核心 2015年第6期650-655,共6页

为了研究Mg—Gd—Y镁合金在高应变速率下的动态拉伸性能及失效机制，采用分离式Hopkinson拉杆（SHTB）装置在室温下且应变速率为1400～3000S。范围内对其进行了动态拉伸实验，并利用光学显微镜和扫描电子显微镜对动态拉伸后的镁合金试... 为了研究Mg—Gd—Y镁合金在高应变速率下的动态拉伸性能及失效机制，采用分离式Hopkinson拉杆（SHTB）装置在室温下且应变速率为1400～3000S。范围内对其进行了动态拉伸实验，并利用光学显微镜和扫描电子显微镜对动态拉伸后的镁合金试样进行了分析．结果表明，在动态拉伸载荷作用下，Mg—Gd—Y镁合金沿ED方向呈现连续屈服现象．应变速率增大后，Mg—Gd—Y镁合金具有正应变速率效应．在动态拉伸载荷作用下，Mg-Gd-Y镁合金的断口形貌呈解理断裂特征，镁合金的变形方式为孪生和滑移，且滑移为主要变形方式． 展开更多

关键词 Mg—Gd—Y镁合金 分离式hopkinson拉杆 高应变速率 动态力学性能 失效行为 变形机制 滑移 孪生

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于光纤Bragg光栅的动态应变信号的解调研究

10

作者 王为 黄银国 付鲁华 《传感器与微系统》 CSCD 北大核心 2008年第12期30-32,共3页

推导了基于非平衡M-Z干涉仪和直流相位跟踪零差法(PTDC)、相位载波零差法(PGC)2种相位检测方法的FBG动态应变信号解调系统的工作原理;搭建了振动试验系统,对2种解调系统进行了比较,试验证明:2种解调系统均能在10 kH z的频率范围内正常工... 推导了基于非平衡M-Z干涉仪和直流相位跟踪零差法(PTDC)、相位载波零差法(PGC)2种相位检测方法的FBG动态应变信号解调系统的工作原理;搭建了振动试验系统,对2种解调系统进行了比较,试验证明:2种解调系统均能在10 kH z的频率范围内正常工作,但前者在测量范围、抑制噪声等方面有明显优势;构建了基于FBG的材料冲击试验系统,给出了试验参数,试验结果显示所检测信号的信噪比约为80 dB,最小能检测的动态应变相对量为10-4;研究证明:FBG在动态应变信号检测方面有良好的性能。 展开更多

关键词 光纤BRAGG光栅 动态应变信号解调系统 相位检测 分离式hopkinson压杆 冲击试验

在线阅读 下载PDF 职称材料

铜基粉末冶金摩擦材料冲击时的动态力学特征(英文)

11

作者 刘建秀 李蔚 +2 位作者 韩长生 张祖根 王悟 《郑州轻工业学院学报（自然科学版）》 CAS 2004年第1期14-17,26,共5页

在分离式Hopkinson压杆(SHPB)上做了铜基粉末冶金摩擦材料在102s-1～103s-1应变率范围内的冲击试验,弹速范围为4m/s～15m/s,在透射杆上采用了半导体应变片技术;在MTS实验机上做了该材料在10-4s-1～10-3s-1应变率范围内的准静态实验,分... 在分离式Hopkinson压杆(SHPB)上做了铜基粉末冶金摩擦材料在102s-1～103s-1应变率范围内的冲击试验,弹速范围为4m/s～15m/s,在透射杆上采用了半导体应变片技术;在MTS实验机上做了该材料在10-4s-1～10-3s-1应变率范围内的准静态实验,分别在应变为0 005,0 010,0 020,0 035时卸载再加载,以验证材料的黏弹塑性特征.通过分析动态和静态实验曲线,发现该材料在应变率300s-1和准静态时有应变硬化效应,但在应变率500s-1以上却反映出应变软化效应,因此该材料为含损伤非线性黏弹塑性材料.该结论可推广应用于类似烧结合金的材料,实验给出的　　Receiveddate:2003-08-21　　Foundationitem:ItissupportedbyChinaAcademyofEng.PhysicsFund(421010201);OutstandYoungFundofHe′nanProvince;Im portantIndustryProjectofHe′nanProvince(03230239000)　　Authorbiography:LIUJian＿xiu(1962—),female,wasborninHongtongCounty,ShanxiProvince,Professor,ZhengzhouInst.ofLightInd.,ChinaAcademyofEng.PhysicsDr.,themainresearchinterestwascomputationalMech.andEng.dynamics.　第1期LIUJian xiuetal:MechanicalpropertyofCu＿basepowdermetallurgyfrictionmaterialunderimpactload·15·　该材料动态和静态数据,为工? 展开更多

关键词 铜基粉末冶金 摩擦材料 动态力学特征 冲击试验 应力 应变 分离式hopkinson压杆 半导体应变片

在线阅读 下载PDF 职称材料

SHTB的拉伸冲击波谱加载方法研究

12

作者 王凡 郭伟国 +1 位作者 吴倩 赵思晗 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2022年第11期278-284,共7页

为了理解动态变形和塑性流动过程中,加载历史和应变率变化对材料性能的影响,基于直接拉伸式Hopkinson杆原理,使用不同几何形状的反射杆代替凸缘法兰,在加载杆中连续产生多个不同幅值的加载冲击波,使材料在动态变形的过程中应变率阶跃变... 为了理解动态变形和塑性流动过程中,加载历史和应变率变化对材料性能的影响,基于直接拉伸式Hopkinson杆原理,使用不同几何形状的反射杆代替凸缘法兰,在加载杆中连续产生多个不同幅值的加载冲击波,使材料在动态变形的过程中应变率阶跃变化。结果表明:(1)该方法可以将加载波的脉宽延长3倍以上,有利于进行低应变率、大变形的材料试验;(2)加载应力波的幅值阶梯变化,使试样在加载过程中应变率发生跳跃变化;(3)通过控制反射杆的长度可以有效控制加载脉冲的间隔,将材料的应变率效应和温度效应解耦,用于揭示不同脉冲幅值作用下试样变形损伤机制。试验证明,基于SHTB原理的拉伸波谱的加载方法可以快速、精准、稳定地实现对试样的连续多次动态加载。 展开更多

关键词 分离式hopkinson拉杆 冲击加载谱 应变率阶跃 材料动态性能

在线阅读 下载PDF 职称材料