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为了保障动态试 验结果的可靠性和有效应,针对以上问题的分析与解决方案如下
时间: 2023-02-09 10:52:24 阅览数: 178 次 来源: 阳台护栏_围墙护栏_阳台栏杆_围墙栏杆_中晶金属制品 滚屏(右键暂停)
 

      (1)应力均匀性问题。当加载脉冲波传至入射杆和试件的界面时,需要在试件内部来回反射, 一般认为:应力波(脉冲)至少应在试件中传4个来回以后,试件中的应力才基本达到均匀。考虑到入射波的持续时间为2L/C,因此如果子弹的长度远远大于试件的长度就可以认为试件中的应力达到均匀。在该试验中,最小子弹的长度为200mm,试件的长度小于20mm,即可满足应力均匀性条件。
     (2)杆子的弯曲与对齐问题。在实际试验中,拉杆往往会因为重力、人为等因素导致弯曲,使得应力波在杆中的传播过程中产生一定的弯曲波。不过这一效应对拉杆的影响远小 于压杆。另外,如图4-4所示,子弹撞击入射杆右端面时,子弹的端面和撞击面不可能绝对平行,必然会有一定的倾斜,因此真实的撞击时,首先是点接触,然后随着端面的变形而转变 成面接触。这一过程会形成弯曲震荡波,从而导致入射脉冲有一个较高的尖锋,如图4-5所 示。该效应可以通过在端部贴上厚度较小的软材料来消除或减弱,该材料被称为波形整型器。
      (3)拉伸试件连接方式的影响。相对于霍普金森压杆,拉杆的试件与杆连接方式较为复 杂,当前主要的连接方式有:螺纹连接、胶粘、楔形面等。螺纹连接相对简单,将试件两端加 工出螺纹,而拉杆端部加工为内螺纹,然后连接起来。其缺点是试件与杆之间必然存在间 隙,给应变的测量带来一定的误差。胶结比较紧密,但是由于胶本身的强度大大低于被测材 料,因此胶的变形会包含在测量中,从而带来较大的误差。楔形面连接可以通过在杆端部加 工出楔形凹槽,并将试件加工成对应的形状,试验时直接将其嵌入,从而避免螺纹和胶粘等 手段,但是试件的通用性较差。另外,拉杆自由表面较多,增加了入射波的反射次数,也会对 加载波形有一定的影响。
根据以上分析,采用螺纹连接方式操作简单,通用性强,试验采用该种连接方式。但是,由于护栏材料为板材,只能加工成片状的试件,所以需要配上一个夹具。对于夹具螺纹连接 存在间隙的影响,和夹具与试件之间、螺栓之间的影响,需要结合试验后试件的实际变形的 测量对结果进行修正。
      (4)二维效应的影响。在霍普金森拉杆试验中,试件的面积通常要小于杆的面积,而这种试件与杆之间的面积失配会带来显著的二维效应。试件和杆的面积之间相差越多二 维效应就越明显,不过由于二维效应是弥散的,因此可以通过将应变片的位置远离端面来 减弱二维效应的影响。还可以采用透射信号的反射波进行处理,进一步消除二维效应的影响。

 
 
 
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