基于改进SHPB平台的20CrMnTi平面应变动态起裂韧度实验研究

作     者：宋鹍 张晓迪 丁军 黄霞 何晓进 王佳斌 王路生 SONG Kun;ZHANG XiaoDi;DING Jun;HUANG Xia;HE XiaoJin;WANG JiaBin;WANG LuSheng

作者机构：重庆理工大学机械工程学院重庆400054 长安汽车股份有限公司汽车工程研究总院重庆401120 

出 版 物：《机械强度》 (Journal of Mechanical Strength)

年 卷 期：2018年第40卷第4期

页      面：815-821页

学科分类：081901[工学-采矿工程] 0819[工学-矿业工程] 08[工学] 0805[工学-材料科学与工程（可授工学、理学学位）] 0802[工学-机械工程] 0701[理学-数学] 0801[工学-力学（可授工学、理学学位）] 0812[工学-计算机科学与技术（可授工学、理学学位）] 

基　　金：国家自然科学基金联合基金项目(U1530140) 重庆市教育委员会科学技术研究项目(KJ1709224) 重庆市基础与前沿研究计划项目合同(CSTC2016JCYJA0517 CSTC2017JCYJAX0357)资助~~ 

主　　题：20CrMnTi 霍普金森压杆 弹簧质量模型 高速摄像系统 GOM Correlate 动态起裂韧度 

摘      要：为获得20Cr Mn Ti动态起裂韧度,利用改进式霍普金森压杆对三点弯曲试样施加冲击载荷,通过弹簧质量模型确定动态应力强度因子随时间的变化规律,采用应变片监测裂纹起裂时刻。通过上述实验过程得到20Cr Mn Ti在平面应变条件下I型裂纹扩展动态起裂韧度。实验过程中,利用波形整形技术有效抑制了应力波传播过程中由横向惯性效应引发的几何弥散畸变,保证了测点处应力波信号与加载点应力波的一致性;利用高速摄像系统跟踪动态断裂过程,并结合GOM Correlate软件对加载过程中试样表面应变场的变化进行分析,观察到裂纹起裂前试样已达到动态应力平衡状态,验证了实验方案和测试结果的有效性。实验结果表明,20Cr Mn Ti动态起裂韧度随着加载率的增加而增大,呈现出明显的加载率敏感性。