基于数字图像相关性方法的脆性材料拉氏反分析实验技术

作     者：丁圆圆 张振 赖华伟 王永刚 DING Yuanyuan;ZHANG Zhen;LAI Huawei;WANG Yonggang

作者机构：宁波大学冲击与安全工程教育部重点实验室浙江宁波315211 

出 版 物：《爆炸与冲击》 (Explosion and Shock Waves)

年 卷 期：2018年第38卷第6期

页      面：1310-1316页

核心收录：

学科分类：08[工学] 080102[工学-固体力学] 0801[工学-力学（可授工学、理学学位）] 

基　　金：国家自然科学基金项目(11472142) 科学挑战专题项目(TZ2018001) 

主　　题：拉氏反分析 数字图像相关性 超高速相机 脆性材料 动态本构 

摘      要：利用分离式Hopkinson压杆作为加载系统,借助超高速数字图像相关性分析方法,发展了长杆试件拉氏反分析实验技术,并用于研究脆性材料在小变形条件下的动态本构特性。通过超高速相机实时拍摄冲击加载下长杆试件变形的散斑图像,再对散斑图像进行数字图像相关性(digital image correlation,DIC)分析,获得长杆试件表面速度场和应变场。随后,以脆性材料PMMA(polymethyl methacrylate)为例,从DIC分析得到的速度场中提取出不同拉格朗日位置上质点速度时程曲线,构建路径线连接整个速度场,再结合零初始条件,数值求解得到了试件中的应力时程曲线,消去时间参数后,获得了脆性材料PMMA的动态应力-应变曲线,并与Hopkinson压杆实验和准静态压缩实验的结果进行了对比,揭示了PMMA材料在小应变条件下的黏弹性本构响应特征。