[发明专利]一种中应变率拉压杆加载实验方法有效

专利信息
申请号: 201810047039.7 申请日: 2018-01-18
公开(公告)号: CN108267366B 公开(公告)日: 2021-05-07
发明(设计)人: 李玉龙;郭翔;聂海亮 申请(专利权)人: 西北工业大学
主分类号: G01N3/08 分类号: G01N3/08
代理公司: 西北工业大学专利中心 61204 代理人: 慕安荣
地址: 710072 *** 国省代码: 陕西;61
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摘要: 一种中应变率拉压杆加载实验方法,采用电磁能/机械能转换的原理进行应力波的产生和加载,所产生的应力波幅值和脉宽只受电磁能的限制,这样就没有子弹长度的限制,减小了机构的尺寸。其次,由于中应变率加载时,波的传播效应已经很微弱了,本发明将入射杆和透射杆都采用比应力脉冲短的杆子,忽略了应力波的反射作用,能够测出试样内部的应力值,采用光测法或应变片法能够测到试样的应变。
搜索关键词: 一种 应变 率拉压杆 加载 实验 方法
【主权项】:
1.一种中应变率拉压杆加载实验方法,采用基于电磁力的中应变率拉压杆实验装置,包括中应变率压缩实验和中应变率拉伸实验;其特征在于:Ⅰ中应变率压缩实验:所述中应变率压缩实验的具体过程是:步骤1.排布器材;步骤2.粘贴应变片;步骤3.确定试样的应力‑应变曲线和应变率‑时间曲线:通过对试样加载,得到试样内部的应力σs和试样内部的应变εs:通过应力处理公式(4)得到试样内部应力σs:σs=(σi+σt)×Ab/As/2                         (4)公式(4)中,σi为入射杆的入射波;σt为透射杆的透射波;As为试样的横截面积;Ab为入射杆的横截面积;通过公式(5)得到试样内部的应变εs:εs=2△Us/k(U0‑△Us)                         (5)其中,εs为试样内部的应变,△Us为是与试样上的应变片连接的惠斯通半桥的桥臂电压信号;k为应变片的灵敏度系数;U0为惠斯通电桥的输入电压;通过得到的试样内部的应力σs和试样内部的应变εs,确定试样的应力‑应变曲线和应变率‑时间曲线;具体是:试样的应力‑应变曲线:以公式(4)得到的试样内部应力σs为y轴,以公式(5)得到的试样内部的应变εs为x轴作图,得到试样的应力‑应变曲线;试样的应变率‑时间曲线:得到的应变函数εs对时间求导数得到试样内部的应变率函数,并以该应变率函数作为y轴,以时间作为x轴画图,得到了所述试样的应变率‑时间曲线;Ⅱ中应变率拉伸实验:采用基于电磁力的中应变率拉压杆实验装置进行中应变率拉伸实验;具体过程是:步骤1.排布器材;步骤2.粘贴应变片;步骤3.确定试样的应力‑应变曲线和应变率‑时间曲线:通过对试样加载,得到试样内部的应力σs和试样内部的应变εs:通过应力处理公式(4)得到试样内部应力σs:σs=(σi+σt)×Ab/As/2                         (4)通过公式(5)得到试样内部的应变εs:εs=2△Us/k(U0‑△Us)                         (5)其中,εs为试样内部的应变,△Us为是与试样上的应变片连接的惠斯通半桥的桥臂电压信号;k为应变片的灵敏度系数;U0为惠斯通电桥的输入电压;通过得到的试样内部的应力σs和试样内部的应变εs,确定试样的应力‑应变曲线和应变率‑时间曲线;具体是通过公式(4)得到试样内部的应力;σs=(σi+σt)×Ab/As/2                         (4)通过公式(5)得到试样内部的应变εs=2△Us/k(U0‑△Us)                         (5)通过得到的试样内部的应力σs和试样内部的应变εs,确定试样的应力‑应变曲线和应变率‑时间曲线;具体是:试样的应力‑应变曲线:以公式(4)得到的试样内部应力σs为y轴,以公式(5)得到的试样内部的应变εs为x轴作图,得到试样的应力‑应变曲线;试样的应变率‑时间曲线:得到的应变函数εs对时间求导数得到试样内部的应变率函数,并以该应变率函数作为y轴,以时间作为x轴画图,得到了所述试样的应变率‑时间曲线;具体处理过程如下:试样的应力‑应变曲线:以公式(4)计算的试样应力函数σs为y轴,以公式(5)得到的应变函数εs为x轴画图,得到试样的应力‑应变曲线;试样的应变率‑时间曲线:以应变函数εs对时间求导数得到试样的应变率函数,并以该应变率函数作为y轴,以时间作为x轴画图,得到试样的应变率‑时间曲线。
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