[实用新型]动态光学应变仪

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种材料在高速变形过程中的应变测试使用的动态光学应变仪。

背景技术

工程结构在服役的过程中不可避免要受到冲击载荷的作用，在冲击载荷作用下材料会产生高速变形。材料在高速变形下(应变率ϵ·≥101s-1]]>)所呈现的动态力学性能及其在低速变形下所呈现的准静态力学性能具有很大的差异，准确测试材料的动态力学性能对于材料在工程中的应用具有重要的意义。

目前用于测量材料动态力学性能的设备是分离式霍普金森杆(SplitHopkinson Bar，SHB)。该设备采用一维简单波的原理，通过间接测量的方法，可以获得不同材料在应变率范围为10¹s^-1-10³s^-1之间的应力应变曲线。SHB可以一般可以分为压杆(SHPB)、拉杆(SHTB)和扭杆三种类型，分别可以对材料进行压缩，拉伸和扭转实验，其中压杆发展最早，技术也最成熟，现在已经可以通过SHPB实验较准确地获得材料的动态压缩性能。对于拉杆和扭杆，技术发展相对落后，实验结果的可靠性难以得到保证。特别是SHTB，在应变测量方面存在理论和技术上的困难，至今仍然未能得到很好的解决，这种情况严重阻碍了材料动态力学性能的研究和材料在高速变形下的应用。

典型的SHTB冲击拉伸实验原理如图1所示。试验时撞块1打击凸台2，从而在入射杆中产生入射波ε_i。脉冲传至试件5时，在入射杆3和透射杆4中分别传播反射波ε_r和透射波ε_t。通过应变片的采集点6采集上述三种波的信息，根据一维简单波的原理就可以得到试件的应力、应变和应变率如下公式所述：

σs(t)=EAAsϵt(t)---(1)]]>

ϵs(t)=2C0ls∫0t[ϵi(i)-ϵt(i)]di---(2)]]>