用创新的技术,为客户提供高效、绿色的驱动解决方案和服务

以科技和创新为客户创造更大的价值

公司新闻

霍普金森压杆数据处理(霍普金森压杆装置)

时间:2025-02-22

应力波基础之霍普金森压杆

1、霍普金森杆实验中,脉冲压缩波在入射杆、试样和透射杆中来回透反射,试样在短时间内承受多次透反射作用,应力和应变状态趋于稳定。通过测量应变片获取入射应力、透射应力和反射应力随时间的变化曲线,可以得到试样的应力、应变和应变率关系。

2、高压气枪发射的子弹轴向撞击输入杆,产生弹性应力波,弹性应力波从撞击端分别传播进子弹和输入杆。进入输入杆的弹性应力波到达输入杆与试样交界面时,由于两者的阻抗不同,一部分脉冲将在界面处发生反射,而剩余部分进入试样,同样在试样与输出杆界面处发生反射和透射。通过应力对试样的作用压缩试样。

3、霍普金森压杆试验作为一门经典力学测试技术,起源于1914年的Hopkinson构想,主要用于研究材料在冲击载荷下的应力-应变关系。1949年Kolsky的改进使其成为分离式Hopkinson压杆(SHPB),通过分离式结构测量材料动态性能,尤其在测试岩石、混凝土等材料的抗冲击特性方面表现出色。

4、从岩石和混凝土到塑料和复合材料,再到高聚物和爆炸物,霍普金森压杆试验几乎无所不在。它在研究材料在冲击载荷下的应力-应变关系和破坏机理中扮演着关键角色。例如,铝在高应变率下的变形特性,以及复合岩体在不同冲击速度下的破坏模式,都为工程设计和安全评估提供了宝贵数据。

霍普金森压杆试验

1、该技术的核心是利用一根被压缩气体驱动的细长子弹击打圆柱形试件,应力波在试件内快速均匀分布,通过应变片测量的动态应变,计算得出材料在高速变形条件下的力学性能。分离式压杆、拉杆和扭杆,分别针对不同类型的动态载荷,提供了全面的材料性能评估。

2、当需要更高碰撞速度时,需考虑设备和试件的惯性影响,分离式霍普金森压杆实验装置便在此类情况下被广泛应用,通过冲击杆或炸药产生应力波,研究材料的压缩、拉伸等力学响应。这些装置产生的冲击速度通常在100米/秒以下,应变率在10~10秒范围内。然而,对于杆碰撞实验,由于试件无约束,无法实现超高压。

3、霍普金森压杆系统可以用以下的方程来表示:mg = F\sin\theta + ma F\cos\theta = kx 其中,$m$ 是质量,$g$ 是重力加速度,$F$ 是外力,$\theta$ 是杆子的倾角,$a$ 是加速度,$k$ 是弹簧常数,$x$ 是弹簧的伸长量。

分离式霍普金森压杆系统应该怎么代数?

1、霍普金森压杆系统可以用以下的方程来表示:mg = F\sin\theta + ma F\cos\theta = kx 其中,$m$ 是质量,$g$ 是重力加速度,$F$ 是外力,$\theta$ 是杆子的倾角,$a$ 是加速度,$k$ 是弹簧常数,$x$ 是弹簧的伸长量。

2、超动态应变放大器DC-97A/DC-96A:精密测量的先锋 作为霍普金森压杆试验中的关键设备,DC-97A/DC-96A拥有极宽的频率响应范围,数字灵敏度可调,不仅适用于应变桥路,还适用于直流电压测量。其强大的信号传输能力和双电源系统,确保了在各种冲击试验中的精确测量,如落锤冲击、兵器爆炸和高速风洞测试。

3、碰撞速度更高时,需要考虑设备和试件本身的惯性效应,分离式霍普金森压杆是一种典型的实验装置,将试件置于两根弹性长杆中间,利用冲击杆或炸药直接作用于弹性杆产生应力波。通过这类装置,可以研究材料中的应变率效应和应力波在介质中的传播规律。