三維霍普金森壓桿試驗(yàn)裝置調(diào)試與試驗(yàn)驗(yàn)證.pdf

1、針對(duì)國(guó)內(nèi)外真三軸高速?zèng)_擊試驗(yàn)機(jī)的研究空白，為了研究材料在復(fù)雜應(yīng)力狀態(tài)，高速?zèng)_擊下的材料力學(xué)響應(yīng)，驗(yàn)證相關(guān)強(qiáng)度準(zhǔn)則和獲取材料特性參數(shù)，本文在傳統(tǒng)霍普金森壓桿(SHPB)試驗(yàn)原理和技術(shù)的基礎(chǔ)上，采用課題組前期自主研發(fā)的三維霍普金森壓桿，運(yùn)用數(shù)值模擬和試驗(yàn)驗(yàn)證等方法，系統(tǒng)研究了本裝置的可行性，穩(wěn)定性和同步性。
　　本文的主要內(nèi)容包括:
　　(1)介紹了三維SHPB的設(shè)計(jì)方案和加載原理，根據(jù)方案建立了本裝置的三維立體幾何模型。用LS

2、-DYNA軟件對(duì)本裝置的試驗(yàn)過(guò)程進(jìn)行數(shù)值模擬，根據(jù)結(jié)果分析了入射桿和透射桿中應(yīng)力波的同步性和試件受沖擊時(shí)的受力情況。
　　(2)在已建成的三維霍普金森壓桿裝置上，選用有機(jī)玻璃作為試件材料，通過(guò)試驗(yàn)驗(yàn)證入射波和透射波的同步性;通過(guò)多次重復(fù)試驗(yàn)，驗(yàn)證試驗(yàn)結(jié)果的可重復(fù)性和本裝置的穩(wěn)定性。
　　(3)進(jìn)行兩次全局性試驗(yàn)，通過(guò)和傳統(tǒng)SHPB裝置試驗(yàn)結(jié)果對(duì)比研究了本裝置的可行性和合理性。另外對(duì)試驗(yàn)操作環(huán)境中的環(huán)境噪聲進(jìn)行分析，研究試驗(yàn)結(jié)

3、果的可靠性。
　　通過(guò)數(shù)值模擬和試驗(yàn)驗(yàn)證，得到以下結(jié)論:
　　(1)本裝置中通過(guò)單根入射桿對(duì)三根入射桿進(jìn)行非共軸撞擊，在入射桿中可以產(chǎn)生均勻的一維彈性波，并且所有入射波可以達(dá)到同步等幅值。
　　(2)本裝置引入的入射轉(zhuǎn)向頭和透射轉(zhuǎn)向頭，可以實(shí)現(xiàn)截面過(guò)渡和應(yīng)力波轉(zhuǎn)向作用，所有透射波可以達(dá)到同步等幅值。
　　(3)可以用本三維SHPB裝置對(duì)試件施加同步正交的三軸動(dòng)態(tài)加載;壓桿上測(cè)得的應(yīng)力波波形特征明顯，可區(qū)分度較好。