闭孔泡沫铝夹芯板交通运输抗冲击性能研究(11)

泡沫铝夹芯板的动态试验的基本理论

SHPB实验装置从1949年问世以来，己经有五十多年了。它作为研究材料动态力学性能的最基本实验装置，得到了广泛的应用。当今，国内外一些从事材料动态力学性能研究的高校或单位，大多都建立了这套实验装置。

在国内，二十世纪80年代初，中科院力学研究所率先设计加工了Hopkinson压杆装置，至今有这种装置的单位约有十多家，如中科院力学所、中国科技大学、中国工程物理研究院以及解放军工程兵三所等等。利用这些装置，己经做了大量的实验。涉及到的材料有金属、岩石、有机玻璃、树脂、橡胶、泡沫塑料以及混凝土等。

在国外，二十世纪70年代前后，关于这项实验技术的讨论很热烈，美英等国己经有大量的文献讨论了这方面的问题。主要围绕这项实验技术的两个基本前提进行了较为全面的研究论证，建立了有关试样的设计原则和数据处理的修正方法。二十世纪90年代以来，很多研究者为了拓宽这项实验技术的应用范围，对传统的SHPB实验技术进行了各种实验方法上的改进和理论方面的修正。特别是通过改进SHPB实验技术，测试研究了两类特殊材料(软材料和脆性材料)的冲击压缩性能。如W.Chen等利用SHPB装置测试了几种软材料的动态压缩性能。

由于SHPB实验装置具有结构简单、操作方便、测量方法精巧、加载波形容易控制等优点；同时，SHPB实验方法所涉及的应变率范围(10²-10⁴s^-1)也是人们所关心的一般工程材料流动应力的应变率敏感性变化比较剧烈的范围。因此，SHPB现在已经成为测试材料动态力学性能最基本的一种实验装置，并且仍有蓬勃发展的趋势。

研究实体材料动态力学行为采用的实验技术如落锤冲击试验、SHPB实验技术、直接撞击法及Taylor撞击实验均可用泡沫金属材料动态力学行为的研究，采用何种试验方法，要根据研究内容来确定。SHPB实验技术经适当的改进后用于测量泡沫金属材料的动态力学性能，其测量精度较高，测量的动态参数较多。通过实验数据可以分析泡沫金属材料所有的动态性能指标，可构造泡沫材料的较为精确的动态本构关系。因此，SHPB实验技术成为研究泡沫金属材料动态力学性能常用的有效方法。