摘要：研制了一种真三轴静载作用下混凝土、岩石动态实验系统。该系统采用液压伺服控制系统可对试件施加三向独立的100 MPa静载、采用霍普金森杆(SHPB)冲击加载可对试件施加1 GPa以下的冲击动载;同时,立方体试件六个面的动态信号可由六根杆上的应变片记录。由此,研究了C30混凝土材料在不同的真三轴静载条件下的动态压缩性能,得到了三向独立的动态应力应变关系、动态体积应变、动态Drucker-Prager强度参数等。尼龙和花岗岩试件作为对比材料,进行了初步探讨。

摘要：开展了轻气炮加载条件下材料动力学微观响应测量的实验研究。基于脉冲宽度约25ns的商业化闪光X射线源,采用积分式记录设备,建立了轻气炮加载条件下的实时X射线衍射诊断系统。介绍了实时X射线衍射测量原理及系统,讨论了由于冲击过程持续时间短,且闪光源输出X射线脉冲时具有延时和抖动,X射线脉冲与冲击波到达样品被探测区域难以同步的问题。最后,提出了采用精细的多层靶结构设计和纳秒响应的压电探针实现探测X射线脉冲和冲击波精确同步的方法,并获得了轻气炮加载下LiF晶体峰值压缩状态的实时X射线衍射图像。实验结果显示:加载压力为2.33GPa时,LiF晶体的晶格形变量为1.73%。该实验技术为开展轻气炮加载下材料微观特性研究提供了一种有效技术途径。

摘要：材料强度在传统上常理解为材料在外载荷下抵抗流动/变形和破断的能力。由流变阶段到貌似突发的破断,其实源于一个隐含的应变率/时间相关的损伤演化过程。动态损伤演化研究的难点在于损伤与流变总是耦合在一起发展的。研究发现,热激活损伤演化模型可成功描述材料宏观损伤的动态演化。在此基础上,从实测的含损伤演化的表观应力应变曲线,可将两者解耦分开,并可确定各自相关的材料参数。这一思路可推广到中医脉诊的客观化研究,通过脉搏波信息定量反演脉搏波系统的正常及病态本构关系,可诊断生命体偏离正常状态的程度(病情),这可视为一种广义的损伤演化和强度问题。上述思路还可推广到地震预报研究,即"对地球把脉"。与加卸载响应比理论相结合,通过相邻3处的地震波信息来反演地球相关板块含损伤演化的非线性载荷-响应曲线,再区分出损伤演化程度,将有利于改进地震预报,这可视为另一种广义的损伤演化和强度问题。

摘要：在分析泡沫材料动力学特性的基础上 ,利用试验方法对缓冲垫的缓冲性能进行了分析和评价。并根据实际设计要求 ,提出了改良缓冲垫结构的有效方法。试验和实际应用证明 ,改进后的缓冲垫具有重量轻、缓冲性能好的优点。

摘要：脆性材料具有复杂的细微观结构,其宏观力学性能表现出明显的应力敏感性和应变率效应。基于改进的霍普金森压杆(split Hopkinson pressure bar,SHPB)装置的系统实验结果,总结了岩石、石英砂堆积体和K9玻璃珠3类脆性材料与应变率相关的动特性,揭示了脆性材料应变率的内在机制为局部非均匀性的演化。