一种基于电磁霍普金森杆的材料动态包辛格效应测试装置及方法

• 作者: 李玉龙 杜冰 郭亚洲
• 来源期刊: 爆炸与冲击
• 关键词: 电磁霍普金森杆 非同步加载 连续加载 包辛格效应 高应变率
• 年，卷（期）: 2020,（8）
• 所属期刊栏目: 特别约稿与研究综述
• 页码范围: 1-9
• 页数: 9页
• 分类号: O347.3
• 语种: 中文
• DOI: 10.11883/bzycj-2020-0050

摘要

金属材料在复杂载荷条件下的动态力学行为研究一直备受关注,但受限于实验设备,金属材料的动态包辛格效应响应一直都难以获得.为了探究金属材料的包辛格效应与应变率效应之间的关系,本文中提出一种基于电磁霍普金森杆(electromagnetic split Hopkinson bar, ESHB)的非同步加载实验技术,为测试金属材料在高应变率加载下的包辛格效应提供了一种有效的实验方法.本文中,首先介绍了非同步加载装置的主要特点,即可以用两列由脉冲发生器产生的应力波对受载试样进行连续的一次动态拉-压循环加载,且加载过程保证了应力波的一致性.分析了应力波对试样加载过程中的波传播历程,确保了加载过程的连续性.随后介绍了动态加载过程,数据处理方法和波形分离手段,并对动态加载过程进行应力平衡性分析,论证了实验装置的可靠性.最后采用该方法测试了5％预应变下6061铝合金动态压缩-动态拉伸的包辛格效应,并与准静态下的实验结果进行对比.实验结果表明,该材料单轴压缩没有明显的应变率效应,但其包辛格效应具有应变率依赖性,高应变率下材料的包辛格应力影响因子由0.07增大至0.17,具有显著的提升,这对传统意义上铝合金材料应变率不敏感的结论提出了挑战.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	李玉龙	西北工业大学航空学院	178	1835	22.0	33.0
2	郭亚洲	西北工业大学航空学院	18	90	6.0	9.0
3	杜冰	西北工业大学航空学院	2	0	0.0	0.0