冲击荷载下纳米碳纤维混凝土的动态受压力学特性

为探究纳米碳纤维混凝土的动态受压力学特性,本研究利用Φ100 mm分离式霍普金森压杆装置,分别对素混凝土及体积掺量为0.1％、0.2％、0.3％、0.5％的纳米碳纤维混凝土试件开展冲击压缩试验,对比分析了混凝土在5组不同应变率水平下混凝土的动态抗压强度、动态压缩变形和冲击韧性的变化特征.结果表明:各掺量下纳米碳纤维对混凝土动态抗压强度、动态压缩变形和冲击韧性均具有不同程度的增强作用.纳米碳纤维掺量为0.3％时对动态抗压强度的增强效果最佳;纳米碳纤维仅在0.2％掺量时对混凝土动态弹性模量表现为提升作用,其他掺量下反而使其动态弹性模量有所下降.素混凝土及纳米碳纤维混凝土的动态抗压强度、冲击韧性和动态弹性模量均随应变率水平的提高而逐渐增大,表现出显著的线性关系.动态峰值应变、极限应变虽整体上随应变率的上升呈递增趋势,但二者并不存在明显的线性相关性.适量纳米碳纤维的掺入能够发挥小尺寸效应及增强、阻裂作用,改善基体的微观结构,提升混凝土在冲击荷载作用下的动态受压力学特性.     

橡胶隔振器冲击特性的试验研究

应用落锤冲击机的试验方法,研究KBX-2000型橡胶隔振器在不同落锤高度下的冲击力随位移变化曲线,并且结合隔振器的静态试验数据,探寻隔振器冲击力随位移变化曲线与静态力随位移变化曲线之间的关系。通过对比分析试验结果发现,KBX-2000型隔振器在小变形情况下表现出等刚度特性,而在大变形情况下则呈现出渐硬的非线性。随着冲击输入的增加,大冲击载荷下的冲击力随位移变化曲线能较好地包络小冲击载荷下的冲击力随位移变化曲线。隔振器的冲击力随位移变化特性与静态力随位移变化特性可模拟为分段的多元函数,这对于抗冲击的设计项目中具有一定的参考意义。     

车辆轴箱振动测试中冲击隔离滤波器特性研究

本文通过多种冲击，隔离滤波器特性的对比研究，设计出了一种适用于车辆轴箱在线加速度测试过程中对冲击有效隔离与滤波的装置准双氯丁橡胶（ＣＲ）滤波器。通过对该装置的频响曲线理论分析与实验验证找到了解决在线测试过程中车辆轴箱的剧烈冲击对传感器的破坏作用与信号测量精度要求之间矛盾的办法。     

钢丝绳隔振器冲击特性试验研究

采用气缸式冲击模拟台对钢丝绳隔振器进行了冲击特性试验研究，介绍了试验系统及测量方法。在比较符合舰船实际冲击环境的情况下，获得了钢丝绳隔振器压缩和拉伸方向完整的特性曲线。试验结果分析表明，钢丝绳隔振器表现出明显的冲击软化现象，其冲击刚度特性小于静刚度和动刚度，而且它具有大阻尼耗能特性，是比较理想的抗冲元件。     

泥石流浆体冲击特性实验研究

进行液相浆体粘度0Pa•s、 0.13 Pa•s、0.37P Pa•s、0.72 Pa•s、0.93 Pa•s的泥石流浆体冲击特性模型实验,采用小波方法揭示泥石流浆体冲击特性,结果体现在三方面：随着泥石流浆体粘度的增大,泥石流冲击力与冲击力标准差呈非线性增大,冲击力概率密度由近似正态分布逐渐偏离;泥石流95%以上的冲击能量分布在小于1.958Hz 的低频部分;泥石流冲击能量百分比总体从低频至高频呈迅速衰减分布趋势,且泥石流粘度越高,低频段至高频段的冲击能量衰减速度越快。本文成果对于推动泥石流动力特性科学研究具有积极意义。     

用爆炸式冲击试验台研究钢丝绳隔振器冲击特性

采用了一种新型的爆炸式冲击试验台，对HGGS-200型钢丝绳隔振器的冲击特性进行了试验研究。结果表明，在舰艇冲击环境下，钢丝绳隔振系统能有效的降低传递给负载压缩时的加速度幅值，但拉伸时的加速度幅值降低较少。其在承受冲击载荷时，在冲击载荷脉宽不变的情况下，随着冲击载荷幅值的增加，隔振器吸收的能量增大。     

主推进轴系振动特性和冲击响应预估

１　前　言近代舰船由于各种原因,产生严重艉部振动的现象时有发生,导致该种现象的因素很复杂,其中不乏由主推进轴系引起的振动,因此,在轴系设计阶段精确预估轴系的振动特性和动态响应显得越来越必要了。从７０年代后期起,很多研究包括转子数学模型和方程的求解已经做了大量工作。如最常用的传递矩阵法［１］、运用有限元技术,写出转子振动微分方程,并由子结构或模态方法缩减自由度数目［２］［３］。在舰船设计和评估中,冲击响应是一个重要的参数,最常用是冲击试验来模拟各种冲击条件,如可用跌落式冲击机进行冲击激励,但由于…     

减振元件冲击特性研究

由橡胶和金属粘结而成的减振元件结构形状复杂多变，多年来国内大都采用经验公式设计，但对于结构复杂的减振元件缺乏理论基础。本文通过对WH系列及BSH-3500、ZU-2700和ZW16400减振元件进行研究，应用有限元理论和数值仿真进行计算，得到减振元件的静动刚度和冲击刚度，并与实验结果进行比较，得出在有限位器作用情况下的减振元件理论计算与实验结果比较，能够满足工程需要，为完善现有的经验公式奠定了理论基础。     

冲击载荷下环氧树脂动态压缩力学响应实验研究

为了从细观角度研究碳/环氧复合材料的动态力学性能,利用分离式霍普金森压杆实验装置对其组分材料TDE86#环氧树脂体系进行动态冲击压缩实验,获得不同应变率加载条件下环氧树脂的应力一应变曲线,基于应力-应变曲线分析了应变率对环氧树脂动态压缩力学性能的影响.研究结果表明:环氧树脂具有明显的应变强化效应,随着应变率的增加,环氧树脂的强度基本没有变化,最大应力时的应变逐渐减小,动态模量和压缩刚度有很大程度的提高.     

聚碳酸酯冲击压缩的实验研究

介绍了用SHPB装置获得聚碳酸酯冲击压缩应力应变曲线的实验研究,并采用二波法获得了PC材料的应力应变曲线。结果表明:聚碳酸酯材料在动态压缩时,对应变率较敏感,与静态压缩相比,在变形机制方面存在明显的差异;在研究不同温度对冲击压缩应力应变关系时,发现该材料对温度是比较敏感的。     

混凝土材料动态力学性能的实验研究

本文利用改装的直锥变截面式φ７４ｍｍ大尺寸Ｈｏｐｋｉｎｓｏｎ压杆对混凝土材料试件（φ７２×３６）进行了冲击压缩实验。为了避免这种装置加载波波头部分对混凝土材料实验数据精度的影响,在实验过程中还采用了予留间隙法。实验结果表明,混凝土材料不仅具有敏感的应变率效应,还具有十分明显的损伤软化效应。     

An innovative electromagnetic compressive split Hopkinson bar

This paper proposes a new design for the compressive split Hopkinson bar that makes use of the intense pressure created in a transient magnetic field formed by the passage of a pulse of electric current through a series of coils. The proposed technology enables to characterize the behaviour of materials under high strain-rates with a small acceleration path length of the striker bar and, because propulsion is purely electromagnetic, the overall performance can be easily controlled and nearly infinitely adjustable. The presentation is focused on the design and fabrication of the mechanical, electrical and electromagnetic components of the new compressive split Hopkinson bar and includes results from stress–strain characterization at high strain-rates to demonstrate the validity of the proposed concept.     

软材料的霍普金森压杆测试新技术

提出了一种用于软材料动态压缩性能测试的霍普金森压杆改进方案.该方案采用了长杆直接撞击试件的加载方式并在透射杆中使用半导体应变片.通过对测试过程中试件内应力波传播的分析,提出了实现软材料动态性能测试时试件内应力尽快均匀的最佳加载方式以及实现此种加载的加载整形技术.该方案能解决由于杆-试件之间波阻抗失配导致的应变信号微弱而测试困难的问题,与高聚物霍普金森压杆相比则具有更高的可靠性.该方案能实现对软材料的大变形、近似恒应变率及大应变率范围动态压缩测试.最后给出了一个试验性装置的测试结果.     

玻璃钢动态力学性能的实验研究

利用分离式Ｈｏｐｋｉｎｓｏｎ压杆研究了国产环氧玻璃钢和聚脂玻璃钢在平均应变率为－１０＾３／ｓ下的动态力学性能，给出了这两种材料在冲击压缩下的弹性模量和能量吸收率，为新型飞行保护头盔的设计提供了材料的实验依据。     

被动围压条件下岩石材料冲击压缩试验研究

为研究煤矿岩石材料被动围压条件下动态力学性能和变形破坏规律,利用Ø50mm变截面分离式Hopkinson压杆(SHPB)试验装置,对45#钢质套筒环向约束状态下煤矿岩石试件进行了不同加载速率冲击压缩试验。试验结果表明：被动围压条件下SHPB试验中,岩石试件的材料延性和抗破坏能力均得到增强,试件轴向应力是采用同种加载条件无围压SHPB试验时的1.2倍,破坏应变比无围压SHPB试验提高2～3倍,且径向应力随轴向应变增大总体呈上升趋势,试件破坏为压剪破坏模式,与无围压SHPB试验有所不同。     

混凝土材料的动态压缩破坏机理及本构关系

为研究混凝土材料的动态性能,利用直径φ100 mm的SHPB(Split Hopkinson Pressure Bar)装置对骨料尺寸为15 mm～20 mm的混凝土材料试样进行了应变率范围30s(-1)～180s(-1)的动态压缩试验,并借助高速摄影装置获得了试样的变形与破坏过程,结果表明:在动态压缩强度附近应力区,材料表面先出现一条沿试样轴向的可见宏观裂纹,而多条主裂纹的形成与扩展才导致材料的最终破坏;建立了改进的ZWT模型,模型预测结果与试验结果较吻合.     

Study of Dry and Wet Cement Mortar Dynamic Properties

We performed dynamic tests and studied the dynamic properties under compression of dry and wet cement mortar specimens using the Hopkinson split pressure bar method. As a result, we determined the fracture stresses and their dependence on the applied loading growth rate. It is noteworthy that the strength characteristic of wet material under study is less by 10–15% as compared to the dry one.     

Experimental investigation of the dynamic response of graphite-epoxy composite laminates under compression

In this study, the dynamic stress–strain response of graphite-epoxy composite laminates is investigated. The laminates are interposed in a section of a split Hopkinson apparatus. A quasi-rectangular wave is generated at one end of the incident bar by striking it with another bar of known length. This bar is accelerated using a compressed air gun. Approximate average stresses and strains can be obtained by measuring the incident, reflected and transmitted waves in the split bar. The dynamic behavior is evaluated for a range of impact velocities. The dependence of the response on impact velocity is analyzed and discussed. Three different specimen thicknesses have been used. These are obtained by increasing the repetition factor of a base stacking sequence: (+45°, −45°, 0°, 90°). This process is called sublaminate scaling; it is preferred to ply scaling since it has been shown that the accumulation of layers of the same orientation decreases the failure load to such an extent that residual stresses may crack the specimen before any external load is applied. The laminates considered are: (+45°, −45°, 0°, 90°)_ns, n=2,3,4. The scale effects observed in the experimental response are analyzed and discussed.