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霍普金森杆实验数据采集与数据处理程序设计

唐建平  
【摘要】: 在文献调研的基础上,本文首先对分离式Hopkinson(霍普金森)压杆(SHPB)实验装置的发展和现状、实验装置的特点和原理进行了综述。围绕SHPB实验的数据采集和数据处理进行了下列工作: 1.对GPIB标准数字接口在Hopkinson杆实验数据采集中的应用作了比较深入的分析,编写了test和test1采集程序并已在实验中得到较好的应用。 2.根据Hopkinson杆实验数据处理的特点编写了专用程序Data Process。在程序中,根据波形的特点初步确定入射波的起点。反射波和透射波的起点根据波在杆中的传播过程来计算。在保存计算结果之前可以先画图预揽分离的结果是否正确,然后根据画图反馈的结果来调整入射波起点。 3.作为对程序分离效果的检测,本文提供了18组实验数据的人工分离和程序分离的结果比较,比较表明,程序具有较高的可信度和实用价值。同时,为检验程序的总体效果,进行了一组SHPB实验,测定铝材料的动态本构关系。 4.由于应力波在杆中传播时存在弥散效应,在Hopkinson杆实验中,采用杆中某处的应变来代替杆与试件接触端面处的应变,这必然会因为应力波的弥散效应给实验结果带来偏差。为了定量分析这一偏差,本文运用Pochhammer-Chree有关无限长圆杆中谐波三维弹性解析解的分析理论,采用快速傅立叶变换的方法,编写了有限长圆杆中应力波弥散分析的弥散修正程序。


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