【摘要】 本发明公开了一种材料动态压痕实验方法，特点是先在入射杆上朝向透射杆的一端端面以及透射杆上朝向入射杆的一端端面分别固定设置被测试件，并在两个被测试件之间夹装压力球，然后在入射杆上粘贴第一应变片，在透射杆上粘贴第二应变片，并将第一应变片和第二应变片分别与超动态应变仪电连接，再撞击杆撞击入射杆，使得两个被测试件与压力球相互挤压形成压坑过程，最终通过处理后得到被测试件的压入力和压入位移的时程曲线；优点是通过该实验方法来测量材料的动态力学性能，避免了传统方法在压头与压杆联接处的阻抗失配现象以及动态加载时入射杆-压头联接处局部产生塑性变形的问题，故其测量精度高，实验的压入速度最高可达30m/s以上。。： 【专利类型】发明授权 【申请人】宁波大学 【申请人类型】学校 【申请人地址】315211 浙江省宁波市江北区风华路818号 【申请人地区】中国 【申请人城市】宁波市 【申请人区县】江北区 【申请号】CN201210366332.2 【申请日】2012-09-28 【申请年份】2012 【公开公告号】CN102928309B 【公开公告日】2014-11-12 【公开公告年份】2014 【授权公告号】CN102928309B 【授权公告日】2014-11-12 【授权公告年份】2014.0 【IPC分类号】G01N3/48 【发明人】宋力; 梁浩哲; 秦焜; 赵坤; 任睿; 杨黎明 【主权项内容】1.一种材料动态压痕实验方法，取满足一维应力波条件的入射杆和透射杆，入射杆和透射杆的材料相同、直径相等，其特征在于包括以下具体步骤： (1)、在入射杆上朝向透射杆的一端端面以及透射杆上朝向入射杆的一端端面分别设置被测试件，并使被测试件与入射杆或透射杆满足波阻抗匹配条件ρsCsAs＝ρ0C0A0，其中：ρs表示被测试件的密度，Cs表示被测试件的一维应力波波速，As表示被测试件的横截面面积，ρ0表示入射杆或透射杆的密度，C0表示入射杆或透射杆的一维应力波波速，A0表示入射杆或透射杆的横截面面积； (2)、在两个被测试件之间夹装压力球； (3)、在入射杆上粘贴第一应变片，在透射杆上粘贴第二应变片，并将第一应变片和第二应变片分别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； (4)、用气炮发射撞击杆，撞击杆撞击入射杆，使得两个被测试件与压力球相互挤压形成压坑过程，同时粘贴在入射杆上的第一应变片测得入射波的应变信号εi(t)和反射波的应变信号εr(t)，粘贴在透射杆上的第二应变片测得透射波的应变信号εt(t)； (5)、将所测得的入射波的应变信号εi(t)、反射波的应变信号εr(t)和透射波的应变信号εt(t)通过以下关系式及处理过程： 其中：x1为第一应变片到入射杆与被测试件接触端面I的距离，x2为第二应变片到透射杆与被测试件接触端面II的距离，εi(xⅠ, t)表示入射杆与被测试件接触端面I处的入射波应变信号，εr(xⅠ, t)表示入射杆与被测试件接触端面I处的反射波应变信号，εt(xII, t)表示透射杆与被测试件接触端面II处的透射波应变信号； P*＝A0E0(εi(xI, t)+εr(xI, t)) (2) 其中：P*表示在压入过程开始后，入射杆与被测试件接触端面I处的压力，在某一时刻将有P*＝0，记此时刻为t*； 当t≤t*时： 当t>t*时： 最终得到被测试件的压入力、压入速度和压入位移的时程曲线，从而用以进行材料的动态力学性能分析和研究；上述关系式(2)、(3)、(4)中，P表示作用在被测试件上的压入力、 表示压力球压入被测试件的速度，u表示压力球压入被测试件的位移，E0表示入射杆或透射杆材料的杨氏模量，M表示被测试件的质量， 表示t*时刻的接触端面I的速度，εi(xⅠ, t*)表示t*时刻入射杆与被测试件接触端面I处的入射波应变信号，εr(xⅠ, t*)表示t*时刻入射杆与被测试件接触端面I处的反射波应变信号。 【当前权利人】宁波大学 【当前专利权人地址】浙江省宁波市江北区风华路818号宁波大学 【统一社会信用代码】123300004195291066 【引证次数】4.0 【自引次数】1.0 【他引次数】3.0 【家族引证次数】4.0 【家族被引证次数】8

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