摘要：许多工程问题需要测定各种材料在高应变率下的力学特性.为达到这个目的,分离式hopkinson杆是现今世界上公认最成熟的、应用得也最广泛的现代实验技术.这套装置的构型并不复杂,却能有效地获得大多数工程材料在每秒102～104的高应变率下的应力应变曲线.这种实验装置的名称源自最初提出相关创意和原始设计的英国剑桥大学工程科学教授***.其实,***追随他的父亲***献身于工程科学,还有一段非常动人的故事.

摘要：【目的】利用木材动态压缩加载试验研究热磨机研磨解离破碎阶段木材原料受动态压缩载荷的动力学特性,并研究应变率、加载方向对木材原料动力学特性的影响,旨在深化木材原料研磨解离机制的研究,为热磨法纤维分离设备及磨片的齿形结构优化设计提供理论指导。【方法】利用hopkinson杆试验装置对含水率为12.65%、密度为0.50 g·cm-3的桦木试件进行应变率约为400,800,1 200 s-1,加载方向为径向、弦向和轴向的动态压缩试验,获得桦木在不同应变率及方向上动态压缩加载的解离特征、动态应力-应变曲线及相应的力学特性。【结果】对比分析各组试验后试件的破坏形态发现:1)当应变率约为400 s-1时,径向、弦向和轴向加载的试件主要发生塑性变形;2)当应变率约为800 s-1时,径向加载试件被解离成几大块,并且有一些"火柴棍"状的小试件从大试件上剥离;弦向加载试件沿加载方向上产生更大的塑性变形,并且在试件上、下两端处沿加载方向产生贯穿性裂纹,试件被解离成三大块;轴向加载试件受载面边缘处的纤维大量产生压溃现象,在加载面上产生贯穿性裂纹且有片状小试件从大试件上剥离;3)当应变率约为1 200 s-1时,径向加载试件被解离成大量"火柴棍"状的小试件,并且小试件的尺寸明显小于应变率为800 s-1时;弦向加载试件沿加载方向上产生的塑性变形与应变率为800 s-1时相当,但是试件上端处被解离成许多片状的小试件,并且沿加载方向试件上产生了数条贯穿整个试件的大裂纹;轴向加载试件被解离成大量短粗状的小试件,并且小试件上带有明显的褶皱。对比分析各组试验试件的应力-应变曲线发现:1)动态压缩加载条件下桦木的应力-应变曲线可以由屈服点应变分为弹性阶段和屈服后弱线性强化阶段2部分;2)桦木沿径向加载应变率约为400,800,1 200 s-1时,其屈服强度和韧性模量分别为4.56,10.49,14.22 MPa和2.88,8.32,20.70 k J·cm-3,应变率从400 s-1增加到1 200 s-1时,屈服强度和韧性模量分别增加了2.11和6.19倍;3)桦木沿弦向加载应变率约为400,800,1 200 s-1时,其屈服强度和韧性模量分别为5.87,7.90,9.65 MPa和2.53,7.41,12.92 k J·cm-3,应变率从400 s-1增加到1 200 s-1时,其屈服强度和韧性模量分别增加了0.64和4.10倍;4)桦木沿轴向加载应变率约为400,800,1 200 s-1时,其屈服强度分别为22.90,71.41,96.37 MPa和18.79,67.74,114.32 k J·cm-3,应变率从400 s-1增加到1 200 s-1时,其屈服强度和韧性模量分别增加了3.21和5.08倍。【结论】随着应变率的增加,桦木的解离程度加大,径向加载最易解离,轴向加载最难解离;桦木的动态压缩屈服强度、动态压缩韧性模量具有很强的应变率敏感性,是一种应变率敏感材料。

摘要：利用分离式hopkinson杆实验加载装置,结合入射波整形技术,进行MB2合金不同初始温度、不同温度、不同应变率下冲击压缩实验。并利用获得的应力-应变数据,采用修正的Johnson-Cook本构模型,拟合MB2合金的本构关系。同时,利用金相分析方法,分别对回收试样的横截面和纵截面的晶粒的变形情况进行显微组织观察分析,解释MB2高温-高应变率下的变形机理主要是特定的滑移系上的晶粒经历了长大-滑移的变形机制。