[发明专利]一种高速加载材料动态压痕实验方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种材料动态特性的实验方法，尤其涉及一种高速加载材料动态压痕实验方法。

背景技术

工程材料的力学行为受到其应力状态的明显影响，而在动态加载条件下，材料的力学行为更与加载的速度（具体度量为应变率）相关。材料硬度实验是工程界广泛采用的材料力学性能的测试方法，其简单有效，而仪器化压痕、纳米压痕实验技术则是传统硬义测量的进一步发展，可以测得压入过程的变形与受力，但现有技术仅限于材料的静态性能测试。虽然也有采用动态压入的实验技术如常见的里氏、肖氏硬度计等，但它们仅具有形式上的“动态”，并不能真正测得材料的动态力学特性。

而在高速度加载条件下的动压痕实验，目前基本上是直接采用弹丸撞击被测试物，然后通过撞击结束后的压痕深度及弹丸初速来估计被测材料的动态力学性能，其无法测得材料在受撞击过程中的动态力学特性。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种可测得材料在受高速冲击过程中的动态力学特性的高速加载材料动态压痕实验方法。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种高速加载材料动态压痕实验方法，包括以下具体步骤：

（1）、在圆截面压杆的前端端面固定设置圆柱形被测试件，并使被测试件的半径等于或略小于压杆的半径；

（2）、在压杆上粘贴应变片，并将应变片与超动态应变仪电连接，将超动态应变仪和计算机处理系统分别与数字示波器电连接；

（3）、在被测试件的前方固定安装光触发测速装置；

（4）、用弹丸发射装置发射弹丸，并控制弹丸的初速度不大于100m/s，弹丸穿过光触发测速装置撞击被测试件，光触发测速装置测得弹丸初速度同时粘贴在压杆上的应变片测得应变信号ε_t(t)；

（5）、将所测得的弹丸初速度应变信号ε_t(t)代入关系式：

ϵt(xI,t)=ϵt(t+x1/C0)u·(t)=u·0-∫0tA0E0mbϵt(xI,τ)dτu(t)=∫0t(u·0-∫0ξA0E0mbϵt(xI,τ)dτ)dξP(t)=A0E0ϵt(xI,t)---(1)]]>