[发明专利]微型试件冲击加载与动态力学性能测量系统及方法

摘要

本发明涉及一种微型试件冲击加载与动态力学性能测量系统及方法，该方法为：利用电磁脉冲发射技术使子弹获得瞬间加速，并高速发射出去；利用分离式霍普金森杆技术将所述子弹撞击后产生的拉伸应力波传递给所述微型试件，产生对微型试件的冲击加载；记录输入杆和输出杆的应变数据，并采集放大的所述微型试件的表面动态变形图像；分析并获得所述微型试件受到不同应变率冲击加载时的应力应变曲线，以及分析所述微型试件的表面动态变形图像，并获得所述微型试件动态冲击加载过程中的二维位移场以及应变场分布。该系统及方法解决了对微机电系统(MEMS)动态力学性能，以及对压电、铁电薄膜等膜状材料研究等的问题。

主权项

一种微型试件冲击加载与动态力学性能测量系统，用于对微型试件的动态性能进行测量，其特征在于，该系统包括：电磁脉冲发射装置、分离式霍普金森拉杆装置、应力应变测试装置、高速显微二维变形测量装置以及数据分析装置；其中，所述电磁脉冲发射装置，与所述分离式霍普金森拉杆装置相连，用于利用电磁脉冲发射技术为该系统提供动力，使安装在所述电磁脉冲发射装置上的发射管内的子弹获得瞬间加速，并高速发射出去；所述分离式霍普金森拉杆装置，与所述电磁脉冲发射装置、应力应变测试装置和高速显微二维变形测量装置相连，用于将所述子弹撞击后产生的拉伸应力波传递给所述微型试件，产生对微型试件的冲击加载；所述应力应变测试装置，与所述分离式霍普金森拉杆装置和数据分析装置相连接，用于记录所述分离式霍普金森拉杆装置上输入杆和输出杆的应变数据，并将该应变数据发送给所述数据分析装置；所述高速显微二维变形测量装置，与所述数据分析装置相连，用于采集放大的所述微型试件的表面动态变形图像，并将该表面动态变形图像保存到所述数据分析装置中；所述数据分析装置，与所述应力应变测试装置和高速显微二维变形测量装置相连，用于接收所述应力应变测试装置发送的应变数据，分析并获得所述微型试件受到不同应变率冲击加载时的应力应变曲线；还用于分析所述微型试件的表面动态变形图像，并获得所述微型试件动态冲击加载过程中的二维位移场以及应变场分布。