冲击加载

摘要： 采用SHPB杆对4组12个胶结充填体试样进行多次冲击试验,分析了同一冲击速度下掺膨润土胶结充填体多次冲击的应力应变曲线、动载强度、吸收能及变形破坏特征。结果表明,多次冲击后,未掺入膨润土充填体应力应变曲线出现显著下跌,掺入膨润土后充填体应力应变曲线逐级下降;膨润土掺量5%和10%的胶结充填体多次冲击比首次冲击先达到峰值应变,且出现动态强度软化;膨润土掺量15%时充填体首次冲击峰值应变出现在0.002附近,多次冲击峰值应变约0.003;充填体抗冲击次数随膨润土掺量增加呈先降后增趋势,动态抗压强度增强因子、动态抗压强度、吸收能、单位体积应变能与冲击次数呈负相关,其中掺膨润土充填体动态抗压强度增强因子均大于未掺膨润土充填体;试样最终破坏类型表现为轴向张拉破坏,掺入膨润土提高了充填体破碎整体性。

摘要： 获取光学窗口自身的高压强度特性是开展材料高压高应变率冲击响应行为精密测量和数据反演的重要基础。利用平板撞击和双屈服面法,通过冲击-卸载、冲击-再加载原位粒子速度剖面精细测量和数据反演,获得了约60 GPa范围内[100]LiF屈服强度特性随冲击压力的变化规律。结果表明:在实验压力范围内,[100]LiF的屈服强度随加载压力的提高而显著提高,压力硬化效应显著;同时,LiF在冲击加载下的屈服强度高于磁驱准等熵加载结果,应变率硬化效应强于热软化效应。采用Huang-Asay模型确定了可描述冲击加载[100]LiF强度特性的本构模型参数,为LiF在强度、相变、层断裂等加窗测量实验中的深入应用和数据准确解读提供了重要支撑。

摘要： 氦泡等缺陷对金属材料动态强度的影响一直是动态强度研究关注的重点。将相场方法引入冲击加载下氦泡演化行为研究中,通过与晶体塑性理论耦合,建立了可描述冲击下氦泡早期演化行为的介观模拟技术。应用该方法,针对含氦泡的金属铝材料,从介观尺度对氦泡的演化行为及其对位错集体演化行为的影响进行了研究。结果表明:氦泡结构的非均匀性导致局域应力集中和塑性变形集中,局域塑性变形集中会导致沿冲击波传播方向发射稀疏波;从能量守恒角度上看,在材料变形过程中氦泡生长与塑性变形呈竞争关系,塑性耗散的快慢直接影响氦泡的生长速率,使其发生改变。研究结果可为解读含氦泡材料的宏观屈服强度和层裂行为提供理论支撑。

摘要： 目的为了研究静动态加载下泡沫铝填充薄壁金属管结构吸能特性随泡沫铝密度的变化规律。方法利用材料试验机对3种不同密度的泡沫铝填充薄壁金属管结构进行准静态压缩,利用Taylor–Hopkinson实验装置对相同结构进行动态压缩实验,基于电测和光测法获得结构的静动态压缩载荷位移曲线,对载荷位移曲线进行积分得到结构的静动态吸能特性。结果准静态压缩下,随着泡沫铝密度的增加,泡沫铝填充薄壁管结构能量吸收能力近似成指数增加。动态压缩下,结构能量吸收能力随泡沫铝密度增加先保持不变后增加。结论准静态压缩下,在薄壁金属管中添加泡沫铝能明显增加泡沫铝填充薄壁金属管结构能量吸收能力,但在动态压缩下,低密度泡沫铝的添加无益于增加结构的能量吸收能力,为增加薄壁金属管的吸能能力需要求泡沫铝的密度超过一定值。

摘要： 脉冲X射线衍射可实现冲击加载下材料晶格形变量的在线测量。在建立晶格形变量的脉冲X射线衍射测量模型的基础上,分析了撞击倾斜及晶体宏观位移对衍射测量结果的影响。确定了影响晶格形变量测量的晶体样品宏观位移及衍射峰读出等因素的不确定度来源,建立了各种因素综合影响下的不确定度分析方法。给出了轻气炮驱动的平面冲击加载实验中LiF(100)晶体的脉冲X射线衍射测量结果,实验获得了晶体处于3.65 GPa和2.33 GPa两个不同冲击压缩状态下的动态衍射峰。经计算得到的晶格形变量与材料宏观雨贡纽关系吻合,并从晶格层面上证实了LiF晶体在冲击塑性形变时晶格处于各向同性的压缩状态。

摘要： 在一级轻气炮加载下,利用光透射方法在线观测液体苯在多次冲击压缩下透光性的变化.结果表明苯在一次冲击加载时,透光性保持良好;二次冲击后,压力达到2.27 GPa、温度543 K时,苯的透光性开始出现下降;随着压力、温度增加,透光性下降更加明显.从相图可知,液态苯在二次冲击后进入苯Ⅱ相区,此时苯样品发生了结晶相变引起透光性变化.

摘要： 水下爆炸过程中存在冲击波、气泡、冲击波绕射等多种效应的耦合,给水下爆炸毁伤机理的研究带来了一定难度。为了对上述多种效应进行解耦,文中提出一种管内小药量水下爆炸平面冲击波形成方法,采用数值仿真和理论分析对管内水下爆炸平面冲击波的衰减规律进行了研究。研究结果表明:在管道端部放置装药配合端面起爆,可在管内形成指数衰减形式的平面冲击波;理论模型与数值计算结果吻合较好,可给出冲击波超压峰值随距离的衰减关系,以及不同时刻冲击波的阵面位置。最后给出了该试验方法在水下爆炸加载典型结构件毁伤效应和流固耦合作用机理研究的应用场景。研究成果可为水下爆炸毁伤评估提供参考。

摘要： 分别采用TNT药块接触爆炸以及弹道枪发射钨合金球射弹(弹速分别为1000 m/s和400 m/s)对2种热处理状态的50SiMnVB钢制靶板进行冲击加载,剖分靶板并在金相显微镜下观测了受载区域微裂纹的形貌特征,分析了加载方式、应变率和金相组织与微裂纹的断裂模式之间的联系。结果表明,冲击载荷作用下50SiMnVB钢产生微裂纹的断裂模式与接触爆炸和射弹冲击2种加载方式无关,而与应变率的大小有较强相关。当应变率较高时,微裂纹的断裂模式主要为沿晶断裂;当应变率较低时,主要为穿晶断裂或韧性断裂。此外,在较低应变率下金相组织对断裂模式有影响,当应变率较高时影响不显著。所获得的结果为研究弹钢材料的微观断裂机理提供了试验数据,揭示了弹体破碎性与应变率及材料微观结构之间的关系。

摘要： 在多晶材料中,不同取向晶粒间的晶界往往对材料在冲击加载下的动力学响应有极大的影响。在单晶晶体塑性模型的基础上,通过考虑晶界与位错相互作用的微观机理,建立了一个包含晶界阻力、几何必需位错以及背应力的多晶晶体塑性模型,并模拟研究了基于Voronoi几何模型的多晶铝在冲击加载下的力学响应。结果表明:冲击波后的晶界单元存在极高的残余剪应力,而晶粒内部单元的剪应力趋近于零;晶界附近存在较大的塑性变形梯度,产生大量沿晶界分布的几何必需位错和背应力;由滑移不连续性引起的晶界阻力是造成冲击波后大量残余剪应力的主要因素,而几何必需位错和背应力对剪应力松弛程度的影响较小。

摘要： 本文以冲击加载下双氧水的辐射历史为研究对象,首先介绍了冲击加载双氧水的方式和辐射历史测量方式,然后给出了冲击波进入样品时刻和点火时刻的计算方式,最后分析了冲击加载下双氧水的延迟点火现象,为研究含能材料的冲击点火起爆机理提供了依据.

摘要： 通过量化分子动力学模拟,结合多尺度冲击技术研究了冲击加载下(100)面的β-HMX以及含缺陷HMX的动力学响应和初始分解机制.详细的比对了不同压缩过程中不同键在冲击压缩下的反应,以及引起该反应的原因.通过对电荷转移的分析,揭示了关于β-HMX一种全新的反应机制及初始分解过程.

摘要： 本文对L. Sigor 的气炮驱动平板加载锡发生微层裂的Asay 窗实验中锡的动态响应进行了数值模拟.采用了非平衡相变模型描述锡在冲击加载下的动力学响应特性,考虑了锡γ、β和液相不同的力学性质和固固、固液之间的转变,模型包括单相相容的热力学势、混合相变本构模型和松弛相变动力学速率.并与文献中的实验测量Asay 窗速度曲线和数值计算结果进行了对比,结果表明,本文计算的不同样品窗口距离的速度曲线峰值和压缩信号特征与实验结果基本符合.本文还分析了实验中压缩信号产生的原因和窗口距离、材料性质等因素对实验信号的影响.

摘要： 本文对冲击加载下金属Al的绝热剪切带形成机制开展了理论和数值模拟研究.利用线性微扰方法,我们理论推导了绝热剪切带形成判据,该判据表明绝热剪切带临界应力不但与加载应变、应变率和温度有关,也与材料本征热性质如热传导系数、热容等相关.同时,我们采用采用耦合微观分子动力学和宏观有限元的多尺度方法模拟了金属Al 在不同加载强度下的绝热剪切带临界应力值,并对比理论临界应力,解释了绝热剪切带形成机制.

摘要： 不同于传统的短脉冲激光单次冲击加载过程,长脉冲激光驱动飞片加速会发生多次冲击加载过程.本文基于长脉冲激光“天光一号”实验装置开展了激光驱动高速飞片多次加速实验研究,成功获得了了单次、二次、四次等的多种加速实验结果,飞片最大速度超过10km/s.研究表明:随着烧蚀层材料厚度的减小,多次冲击加载会演化成为宏观的多次加速现象,并且随着加速次数的增加飞片最大速度明显提升.

摘要： 探讨一个典型的攀登绳系统在滑落时遭受的冲击加载,并讨论摩擦、动绳模量、以及绳的工况对绳受力的影响.文章通过基本的物理或者材料方程，逐步给出了攀岩系统的绳子受力分析，该做法非常值得钢丝绳工作者关注。由于钢丝绳的钢丝属于螺旋线，其受力在力学上是空间受力，采用平面受力分析或者单纯的几何考虑给定的结果不容易代替问题本身，尤其是钢丝绳的结构相对复杂，这种差异更加明显。随着钢丝绳工业的发展，实际中需要理论深究钢丝和钢丝的摩擦、滑移、挤压以及伸长等诸多问题，笔者认为只是时间问题，因此本文的做法值得学习。

摘要： 冰是一种特殊的固体介质,具有非均匀性、各向异性、应变速率及温度敏感性等特点.为了有效防止黄河开河期出现凌汛险情，黄河水利委员会制定了河道应急爆炸破冰的响应机制，通过采用爆破方式破碎河冰，实现人工干预高纬度封河段开河的目的。针对-10°C冰体结构及其物理力学性能进行检测,并对冰体在不同加载条件下所表现出的破坏特征进行试验研究,获得冰晶体结构与冰内气泡特征、冰体在静载条件下的塑性破坏特征和在动载条件下的脆性裂隙与破碎特征,并获得破碎单位体积冰体所需炸药能量计算公式.研究成果可为黄河冰体爆破作业提供理论和实践依据.

摘要： 为了研究冲击加载下非均质炸药的点火机理，对PBX炸药细观结构在冲击加载下的响应过程进行了数值模拟。首先进行炸药颗粒压制过程的数值模拟，获得了PBX炸药细观结构模型。然后对炸药冲击点火进行了数值模拟计算，考虑了热力耦合作用和炸药自热反应，分析了炸药颗粒尺寸、密度和粘结剂含量对炸药冲击点火的影响。结果表明，冲击作用下PBX炸药点火点出现在炸药颗粒与粘结剂界面处；炸药颗粒尺寸较小时，炸药点火的临界压力较大；随着炸药密度的提高，炸药点火的临界压力逐渐增大；粘结剂能够衰减冲击波对炸药颗粒的压缩作用，粘结剂含量越高，炸药点火的临界压力越高。

摘要： 文章简述了强冲击作用下金属样品微层裂现象的实验研究和数值模拟方法,并总结了现阶段的研究在熔化破碎物的诊断方面的不足,提出了诊断微层裂现象和完善物理模型的重要性及迫切性.同时从加载波前沿宽度和相变动力学效应方面出发,提出了与微层裂相关的近表面层效应导致的近表面层状态差别问题,但该问题至今尚未得到实验的证实,且目前的宏观连续介质流体动力学数值模拟、以及微观层面的分子动力学,在方法上均受到的尺度相关限制(对分子动力学对象太大,且加载幅值对应,前沿特征不模拟,相应的物理后果不明确;对流体动力学太小,且时间特征上与相变动力学效应耦合),二者均无法准确描述这一介观尺度上的复杂物理现象.对于冲击熔化存在的固相残留区域问题,国内外鲜有关注,至今也未获得可靠的研究结果.

摘要： 文章简述了强冲击作用下金属样品微层裂现象的实验研究和数值模拟方法,并总结了现阶段的研究在熔化破碎物的诊断方面的不足,提出了诊断微层裂现象和完善物理模型的重要性及迫切性.同时从加载波前沿宽度和相变动力学效应方面出发,提出了与微层裂相关的近表面层效应导致的近表面层状态差别问题,但该问题至今尚未得到实验的证实,且目前的宏观连续介质流体动力学数值模拟、以及微观层面的分子动力学,在方法上均受到的尺度相关限制(对分子动力学对象太大,且加载幅值对应,前沿特征不模拟,相应的物理后果不明确;对流体动力学太小,且时间特征上与相变动力学效应耦合),二者均无法准确描述这一介观尺度上的复杂物理现象.对于冲击熔化存在的固相残留区域问题,国内外鲜有关注,至今也未获得可靠的研究结果.

摘要： 文章简述了强冲击作用下金属样品微层裂现象的实验研究和数值模拟方法,并总结了现阶段的研究在熔化破碎物的诊断方面的不足,提出了诊断微层裂现象和完善物理模型的重要性及迫切性.同时从加载波前沿宽度和相变动力学效应方面出发,提出了与微层裂相关的近表面层效应导致的近表面层状态差别问题,但该问题至今尚未得到实验的证实,且目前的宏观连续介质流体动力学数值模拟、以及微观层面的分子动力学,在方法上均受到的尺度相关限制(对分子动力学对象太大,且加载幅值对应,前沿特征不模拟,相应的物理后果不明确;对流体动力学太小,且时间特征上与相变动力学效应耦合),二者均无法准确描述这一介观尺度上的复杂物理现象.对于冲击熔化存在的固相残留区域问题,国内外鲜有关注,至今也未获得可靠的研究结果.

摘要： 本发明公开飞机气动冲击测试用联合加载试验系统及加载试验方法，属于飞机测试技术领域，联合加载试验系统包括加载试验架、移动平台、夹持组件、动力组件、试验件和PLC控制器；移动平台卡接在加载试验架上，移动平台内设有滚珠丝杠，滚珠丝杠上连接有滑动座，夹持组件设置有两个，两个夹持组件分别设在加载试验架和移动平台上，动力组件包括为滚珠丝杠提供动力的水平位移电机和为移动平台提供动力的电动拉杆，试验件的两端分别与两个夹持组件卡接，PLC控制器分别与各用电设备电性连接；本发明的联合加载试验系统结构设计合理，能够实现试验件的拉伸和剪切应力的联合加载，为飞机气动冲击测试试验的顺利开展奠定了基础。

摘要： 本发明公开飞机气动冲击测试用联合加载试验系统及加载试验方法，属于飞机测试技术领域，联合加载试验系统包括加载试验架、移动平台、夹持组件、动力组件、试验件和PLC控制器；移动平台卡接在加载试验架上，移动平台内设有滚珠丝杠，滚珠丝杠上连接有滑动座，夹持组件设置有两个，两个夹持组件分别设在加载试验架和移动平台上，动力组件包括为滚珠丝杠提供动力的水平位移电机和为移动平台提供动力的电动拉杆，试验件的两端分别与两个夹持组件卡接，PLC控制器分别与各用电设备电性连接；本发明的联合加载试验系统结构设计合理，能够实现试验件的拉伸和剪切应力的联合加载，为飞机气动冲击测试试验的顺利开展奠定了基础。

摘要： 本发明涉及一种波形加载式煤体蠕变冲击扰动加载装置及试验方法，装置包括：垫板，其顶部固定有静态加载液缸；垫板顶部与静态加载液缸并列布置有液压管路连通的动态加载液缸；动态加载液缸顶部连接有竖向扰动杆；夹具垫板底部连接静态加载液缸，且与竖向扰动杆动态接触；夹具垫板顶部设置有连接竖直布置的传力杆的传感器组；承压板包括穿过传力杆的上承压板和下承压板；煤体试样杆位于上承压板和下承压板之间；上承压板底部安装有冲击动态传感器；冲击砝码套设于传力杆顶部。本发明在蠕变试验过程中施加不同波形的冲击扰动，开展由周期性附加冲击扰动引发的煤体破损和冲击地压现象，从而使深井巷道围岩蠕变冲击失稳预测结果更加科学和客观。

摘要： 本发明公开了飞机耐冲击强度测试试验的冲击加载系统及其加载方法，属于飞机测试技术领域，冲击加载系统包括加载架、冲击组件、夹持组件和试验件；加载架包括上支撑板、设在上支撑板下方的立柱和与立柱连接的下支撑板；冲击组件包括上冲击板、设在上冲击板下方的滑轨、与滑轨连接的下冲击板和与冲击试验机连接的冲击锤；夹持组件设置有两个，两个夹持组件分别设在上支撑板和下冲击板上，试验件分别与两个夹持组件连接；本发明的冲击加载系统结构设计合理，为飞机耐冲击强度测试试验过程中试验件的多次冲击剪切提供了设备支持，适宜推广使用。

摘要： 本发明公开了飞机耐冲击强度测试试验的冲击加载系统及其加载方法，属于飞机测试技术领域，冲击加载系统包括加载架、冲击组件、夹持组件和试验件；加载架包括上支撑板、设在上支撑板下方的立柱和与立柱连接的下支撑板；冲击组件包括上冲击板、设在上冲击板下方的滑轨、与滑轨连接的下冲击板和与冲击试验机连接的冲击锤；夹持组件设置有两个，两个夹持组件分别设在上支撑板和下冲击板上，试验件分别与两个夹持组件连接；本发明的冲击加载系统结构设计合理，为飞机耐冲击强度测试试验过程中试验件的多次冲击剪切提供了设备支持，适宜推广使用。

摘要： 本发明提供了一种双轴四向动静组合电磁加载霍普金森平板冲击加载装置包括加载框架系统、杆件系统、电磁脉冲发射系统、双轴四向围压伺服控制加载系统、数据监测与采集系统。用于系统开展双轴四向预加静应力状态下大尺寸岩体材料（宽度达到200 mm~500 mm的大尺寸岩体材料）的二维平面应力波动态冲击试验，研究不同初始围压状态和应变率(10

摘要： 本发明内容公开了一种用于实现中低速冲击加载的落锤冲击试验装置，属于冲击工程技术领域，该试验装置能够实现较大尺寸岩石类脆性材料试件的动态冲击加载，可以依据试验测试要求搭载各种数据测试系统，诸如裂纹扩展计测试系统、超动态应变仪测试系统、动态数字散斑测试系统、应变片测试系统等，随后利用各个数据测试系统能够很好地分析岩石类脆性材料的动态破坏行为，根据动态载荷曲线对脆性材料的动态断裂韧度等断裂力学参数进行计算，然后可以将试验相关数据应用于冲击工程等研究领域，从而得到丰硕的学术研究成果。

摘要： 本实用新型提供了一种双轴四向动静组合电磁加载霍普金森平板冲击加载装置包括加载框架系统、杆件系统、电磁脉冲发射系统、双轴四向围压伺服控制加载系统、数据监测与采集系统。用于系统开展双轴四向预加静应力状态下大尺寸岩体材料（宽度达到200 mm~500 mm的大尺寸岩体材料）的二维平面应力波动态冲击试验，研究不同初始围压状态和应变率(10

摘要： 本实用新型公开了一种基于三轴加载的岩石霍普金森动态冲击加载装置，其特征在于对岩石施加一定强度的三轴围压与不同加载率的冲击载荷。其试验装置包括试件11，试件11的左右两端分别设有输入杆6、输出杆7，输入杆处设有冲头3、发射管2及压缩气体容器1，冲头和输入杆之间设有测速系统4，在输入杆6和输出杆7上贴有应变片5，应变片5的监测数据存储在瞬态波形存储器10中。试件11位于压力容器8中，三轴围压通过液压传动装置9进行调节和控制。压力容器8为油压容器，试样11两端由端板12夹持，油压容器的密封系统包括防尘盖13、杆密封14、容器盖17和防松螺母16，油压压力由针状阀15调节。

摘要： 本实用新型公开了一种用于落锤冲击试验的冲击加载装置，包括顶板和底座，顶板和底座之间通过两根立柱连接，构成刚性机架，两根立柱之间转动安装有丝杠，丝杠上配合套设有丝杠螺母，丝杠螺母的外围固定套接有滑动座，滑动座的顶部固设有横梁，横梁的底部固设有电磁铁，电磁铁的下方设置有落锤组件，落锤组件包括有导管、导向块、配重块组以及锤头，本实用新型提供了一种适应力强的冲击加载装置，可以根据待测试样的规格即时调整冲击力的大小和起始间距，锤头由电磁铁释放并限制在导管内移动，保证瞬时释放及垂直跌落，整体结构紧凑、安全性好、稳定度高，保证了冲击试验数据的准确性。