企业简介
COMPANY PROFILE

中域华科(西安)机电设备有限公司瞄准国际材料动态力学研究最新成果,致力于各种材料动态力学性能实验能力建设、动态力学实验设备技术研究、分离式霍普金森杆实验技术及设备研发,以工程化、模块化、标准化、系列化为设计原则,联合国内外各大高校、研究所合作推出了系列标准化霍普金森实验设备,服务于航空、航天、舰船、兵器、核工业、汽车机车、路桥等各科研与工程领域,得到了国内外用户的一致好评。

公司自成立以来,先后为多所高校和研究所研制了各类力学环境试验设备,积累了丰富的经验。我们始终跟踪国内外相关技术的发展趋势,在产品的研究开发中不断采用新技术、新工艺,使产品性能更加完善。特别是在系统的可靠性、安全性、方便性和提高试验的效率、测试精度等方面均形成了独特的设计理念。产品均满足国军标、国标、国家计量检定规程及MIL、IEC等相关标准,实现各种产品的标准化生产模式。

霍普金森杆
霍普金森杆实验技术
EXPERIMENTAL TECHNIQUE
分离式霍普金森压杆(split Hopkinson pressure bars,SHPB)实验技术是研究材料在中高应变(102s~104S-1)下力学性能的主要实验方法,是爆炸与冲击动力学实验技术的重要组成部分。实验杆中传播的应力波同时承担加载和测试的功能,根据杆中应力波传播的信息来求解杆件端面的应力-位移-时间关系,从而得到试样的应力-应变关系;通过设计加载宽度远大于试样厚度,是试样受载过程处于一种局部动态平衡的状态,从而使试样的变形分析无需考虑波传播效应,将应力波效应与应变率效应成功解耦。
1914年Hopkinson J利用长弹性杆中应力波的传播来测量动态过程中的压力脉冲;通过不同长度的吸能飞片来研究应力波在长杆中传播的形状与演化过程。由于他的研究工作具有开创性,人们将利用弹性应力波在长杆中的传播来测量材料动态应力应变响应的装置称为霍普金森杆。
1948年,Davies首次用平行板电容器和圆柱形电容器测量压杆的轴向位移和径向位移,这项实验技术才又取得了关键性进展。他还首次详尽讨论了霍普金森压杆的一些局限性。
霍普金森杆
1949年,考尔斯基(Kolsky)将试样放在两根杆中间,来测量材料的应力-应变曲线,拓展了霍普金森压杆的用途,使之成为材料动态力学性能研究的一种重要手段。因此,霍普金森压杆又称为Kolsky杆或Davies杆。
泰勒(Taylor)杆实验是由G.I.Taylor于1948年建立的一种测量高应变率条件下材料动态屈服应力的实验方法。该方法是用平头柱形弹正撞刚性靶平面,通过对回收的变形弹体外形尺寸的测量,并应用理论公式,求解出被测材料的动态屈服应力。
利用霍普金森杆不仅可以实现高应变率单轴拉伸、压缩、剪切加载,而且还发展了动态压-剪复合加载,主、被动围压等复杂加载,以及中应变率(1~10S-1)加载等实验技术。
霍普金森压杆技术的发展一定程度上取决于测量技术的发展。近些年兴起的高速摄影技术、光测技术和脉冲整形技术相继应用于霍普金森杆实验,这大大减少了实验中的误差,并基本实现了恒应变率。
利用霍普金森杆不仅可以实现高应变率单轴拉伸、压缩、剪切加载,而且还发展了动态压-剪复合加载,主、被动围压,高、低温等复杂加载,以及中应变率(1~10S-1)加载等实验技术。
霍普金森杆
霍普金森杆应用领域
APPLICATION AREA
近十年来,随着对材料在高应变率下力学性能的研究,分离式霍普金森杆实验技术得到了蓬勃发展,被广泛用于航空、航天、舰船、核电、军事、生物、汽车、地质地矿及路桥等科研与工程领域。随着新材料的不断涌现和材料特性测试的需求拓宽,发展相应的分离式霍普金森杆实验技术正成为必要的技术环节。
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