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霍普金森杆(SHPB)装置的原理和应用

时间:2023-06-22 理论教育 版权反馈
【摘要】:SHPB 装置源于1914 年B.H.PKinson 设计的一种压杆,即Split-Hopkinson Preessure Bar实验方法。将SHPB 装置引入岩石动载试验相对较晚,最早是在1968 年,Kumar 首次使用短试件在SHPB 装置上进行了岩石动态强度试验;H3kalehto 用这种装置进行岩石荷载下的动态性能试验;1972 年Christensen 研究成功了一种对岩石加围压的三轴SHPB 装置,可以在不同围压下对岩样进行冲击试验。图9-10是其中一种的霍普金森装置。

霍普金森杆(SHPB)装置的原理和应用

SHPB 装置源于1914 年B.H.PKinson 设计的一种压杆,即Split-Hopkinson Preessure Bar实验方法。将SHPB 装置引入岩石动载试验相对较晚,最早是在1968 年,Kumar 首次使用短试件在SHPB 装置上进行了岩石动态强度试验;H3kalehto 用这种装置进行岩石荷载下的动态性能试验;1972 年Christensen 研究成功了一种对岩石加围压的三轴SHPB 装置,可以在不同围压下对岩样进行冲击试验。在国内1980 年后才有这类装置投入使用。一些断裂和破碎的研究差不多都是在这种装置或类似的装置上进行的。Hajakehto 研究了岩石在脉冲载荷下的脆性断裂,Christensen 等人研究了关于岩石在围压下的SHPB 实验,Janach 分析了快速压缩下岩石脆性破坏中的剪胀作用,等等。以后又相继研制了多种类似装置和进行金属材料试验的扭杆和拉伸杆,以满足不同的试验目的,并实现了试验过程和数据处理的电脑化。如中国科学力学研究所、中国动载火箭技术研究院材料与工艺研究所、哈尔滨工程大学、武汉理工大学土木工程学院、总参工程兵三所、中国工程物理研究院、长江科学岩基研究所等。图9-10是其中一种的霍普金森(SHPB)装置。

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图9-10 霍普金森杆(SHPB)装置

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