研究材料在沖擊加載條件下的動(dòng)態(tài)力學(xué)性能,對(duì)于軍事和民用領(lǐng)域中的工程設(shè)計(jì)和工程應(yīng)用來(lái)說(shuō)都具有很重要的現(xiàn)實(shí)意義。分離式霍普金森壓桿是一種被廣泛應(yīng)用的用于測(cè)量材料在高應(yīng)變率范圍下動(dòng)態(tài)力學(xué)特性的一種行之有效的實(shí)驗(yàn)裝置。傳統(tǒng)的分離式霍普金森壓桿測(cè)量方法主要是利用應(yīng)變片實(shí)現(xiàn)對(duì)材料動(dòng)態(tài)力學(xué)性能測(cè)量的目的,但是這種方法要求應(yīng)變片和桿間要有很好的粘結(jié)性,同時(shí)這種接觸式的測(cè)量所能提供的測(cè)量精度有限。此外,為了匹配微米級(jí)的試樣需要更小尺寸的彈性壓桿系統(tǒng),顯然在這些量級(jí)上傳統(tǒng)的分離式霍普金森壓桿測(cè)量方法是不可行的,因?yàn)楫?dāng)桿的直徑小于3毫米時(shí)無(wú)法和應(yīng)變片實(shí)現(xiàn)可靠粘結(jié)。鑒于此,本論文提出了一種非接觸式分離式霍普金森壓桿實(shí)時(shí)測(cè)量方法,該方法用兩套時(shí)域散斑干涉面內(nèi)位移測(cè)量系統(tǒng)取代了傳統(tǒng)分離式霍普金森壓桿測(cè)量裝置中的兩個(gè)應(yīng)變片。這種測(cè)量方法是非接觸式的,無(wú)需借助任何中間介質(zhì),具有高度可重復(fù)性、測(cè)量結(jié)果更加可靠和準(zhǔn)確等優(yōu)點(diǎn),同時(shí)可以使分離式霍普金森壓桿適用于更高應(yīng)變率和更小尺寸材料試樣動(dòng)態(tài)力學(xué)性能的測(cè)量。本論文設(shè)計(jì)并制造了直徑為2毫米的分離式霍普金森壓桿測(cè)量裝置,在此基礎(chǔ)上搭建了基于時(shí)域散斑干涉測(cè)量方法的分離式霍普金森壓... 

【文章來(lái)源】：北京交通大學(xué)北京市 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁(yè)數(shù)】：56 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

圖１－１．落重沖擊拉伸實(shí)驗(yàn)??Ｆｉｇ．?１．１．?Ｄｒｏｐ?ｉｍｐａｃｔ?ｔｅｎｓｉｌｅ?ｔｅｓｔ??

?第二章一維應(yīng)力波理論與霍普金森壓桿技術(shù)??２．?１．２桿中縱波的控制方程??對(duì)于ＳＨＰＢ實(shí)驗(yàn)技術(shù)來(lái)說(shuō)彈性桿中一維應(yīng)力波的傳播是其理論基礎(chǔ)，圖２－１是??一維桿中應(yīng)力波的傳播模型。??Ｉ．——??！?ｍ＼?Ｕ??０?ＩＩ?ｉ）?＾??Ｍ?Ｎ??？．?？？???？?Ｎ＇?？?ｃ?ａＦ??Ａ?：?；?ｆ）?——＾?＞??１?Ｉ?１?＾??Ｉ?Ｍ＇ｉ?ｌＮ＇??ｋ?????Ｈ??＼?ｘ＋ｌ?Ｉ?Ａｘ＋ｌ?１??圖２－１．應(yīng)力波的傳播??Ｆｉｇ．?２．１．?Ｔｈｅ?ｐｒｏｐａｇａｔｉｏｎ?ｏｆ?ｓｔｒｅｓｓ?ｗａｖｅｓ??通常來(lái)說(shuō)，桿在受到軸向載荷的作用后，其長(zhǎng)度將會(huì)發(fā)生變化。桿的變形量??ＡＺ與載荷盡間具有如下關(guān)系：??Ａ／〇ｃ＾?（２．１１）??Ａ??由上式可以求得表征桿中單位面積的應(yīng)力ｔｒ，艮Ｐ：??〇?＝?％?（２．１２）??Ａ??以及表征桿上單位長(zhǎng)度尺寸變化的應(yīng)變＆艮Ｐ：??ｅ?＝?ｊ?（２－１３）??通過(guò)上述兩個(gè)公式，可以求得材料動(dòng)力學(xué)中最為基礎(chǔ)的應(yīng)力＿應(yīng)變關(guān)系，即：??ａ?＝?Ｅｅ?（２．１４）??這里Ｊ為桿的橫截面積，／為桿的原始長(zhǎng)度，￡為彈性模量。??當(dāng)桿受到軸向載荷＆的作用后，該作用力會(huì)以應(yīng)力波的形式在桿上從左往右傳??播。假定在時(shí)間ｆ內(nèi)，該應(yīng)力波從界面ＭＭ傳播到了界面ＡＷ，且在整個(gè)加載過(guò)程??中桿上始終保持為平面

?第二章一維應(yīng)力波理論與霍普金森壓桿技術(shù)??２．?１．２桿中縱波的控制方程??對(duì)于ＳＨＰＢ實(shí)驗(yàn)技術(shù)來(lái)說(shuō)彈性桿中一維應(yīng)力波的傳播是其理論基礎(chǔ)，圖２－１是??一維桿中應(yīng)力波的傳播模型。??Ｉ．——??！?ｍ＼?Ｕ??０?ＩＩ?ｉ）?＾??Ｍ?Ｎ??？．?？？???？?Ｎ＇?？?ｃ?ａＦ??Ａ?：?；?ｆ）?——＾?＞??１?Ｉ?１?＾??Ｉ?Ｍ＇ｉ?ｌＮ＇??ｋ?????Ｈ??＼?ｘ＋ｌ?Ｉ?Ａｘ＋ｌ?１??圖２－１．應(yīng)力波的傳播??Ｆｉｇ．?２．１．?Ｔｈｅ?ｐｒｏｐａｇａｔｉｏｎ?ｏｆ?ｓｔｒｅｓｓ?ｗａｖｅｓ??通常來(lái)說(shuō)，桿在受到軸向載荷的作用后，其長(zhǎng)度將會(huì)發(fā)生變化。桿的變形量??ＡＺ與載荷盡間具有如下關(guān)系：??Ａ／〇ｃ＾?（２．１１）??Ａ??由上式可以求得表征桿中單位面積的應(yīng)力ｔｒ，艮Ｐ：??〇?＝?％?（２．１２）??Ａ??以及表征桿上單位長(zhǎng)度尺寸變化的應(yīng)變＆艮Ｐ：??ｅ?＝?ｊ?（２－１３）??通過(guò)上述兩個(gè)公式，可以求得材料動(dòng)力學(xué)中最為基礎(chǔ)的應(yīng)力＿應(yīng)變關(guān)系，即：??ａ?＝?Ｅｅ?（２．１４）??這里Ｊ為桿的橫截面積，／為桿的原始長(zhǎng)度，￡為彈性模量。??當(dāng)桿受到軸向載荷＆的作用后，該作用力會(huì)以應(yīng)力波的形式在桿上從左往右傳??播。假定在時(shí)間ｆ內(nèi)，該應(yīng)力波從界面ＭＭ傳播到了界面ＡＷ，且在整個(gè)加載過(guò)程??中桿上始終保持為平面

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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碩士論文
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[6]霍普金森壓桿過(guò)載波形整形及系統(tǒng)分析軟件研究[D]. 臧小為.南京理工大學(xué) 2010
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[8]分離式霍普金森壓桿實(shí)驗(yàn)技術(shù)數(shù)值模擬[D]. 董鋼.合肥工業(yè)大學(xué) 2005
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本文編號(hào)：3444750