在SHPB劈裂拉伸试验中测定脆性材料拉伸弹模的方法

摘要

本发明公开了一种在SHPB劈裂拉伸试验中测定脆性材料拉伸弹模的方法，将圆柱型的试样安放于SHPB劈裂试验机上，沿试样的径向对试样施加冲击载荷，测量试样在应力加载过程中的位移量，按下式计算得到材料的动态拉伸模量E_dt：其中P(t)_max为动态载荷的最大值，L为试样长度，D为试样直径，μ为试样材料的泊松比，Δu_t为试样破坏时垂直加载方向上试样中心直径长度的破坏位移。该在SHPB劈裂拉伸试验中测定脆性材料拉伸弹模的方法易于实施，测量准确。

主权项

1.一种在SHPB劈裂拉伸试验中测定脆性材料拉伸弹模的方法，其特征在于，将圆柱型的试样安放于SHPB劈裂试验机上，沿试样的径向对试样施加冲击载荷，测量试样在应力加载过程中的位移量，按下式计算得到材料的动态拉伸模量E_dt：其中E_dt为动态拉伸模量，P(t)_max为冲击载荷P(t)的最大值，L为试样长度，D为试样直径，μ为试样材料的泊松比，Δu_t为试样破坏时垂直加载方向上试样中心直径长度的破坏位移；所述的冲击载荷P(t)的计算方法为：$P\left(t\right)=\mathrm{EA}\frac{[{ϵ}_I\left(t\right)+{ϵ}_R\left(t\right)+{ϵ}_T\left(t\right)]}{2};$其中，ε_I(t)为入射应力脉冲，ε_R(t)为反射应力脉冲，ε_T(t)为透射应力脉冲；E为SHPB杆的弹性模量，A为SHPB杆的圆形横截面积；破坏位移Δu_t的计算方法为：Δu_t=KΔu_L，其中Δu_L为试样劈裂破坏时平行加载方向上试样中心直径长度的破坏位移；t为劈裂破坏时间，即根据冲击载荷P(t)的形式计算从开始冲击到P(t)_max的总时间；C₀为SHPB弹性杆中的波速；利用常规静载巴西劈裂试验测定K的具体数值，按d_ox＝Kd_oy计算，K为对d_ox和d_oy进行拟合得到的拟合系数，其中，d_ox为试样在垂直加载方向中心直径的位移量，d_oy为试样在平行加载方向试样中心直径的位移量。