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基于超高速相机的数字图像相关性全场应变分析在SHTB实验中的应用
  • ISSN号:1001-1455
  • 期刊名称:《爆炸与冲击》
  • 时间:0
  • 分类:O347.3[理学—固体力学;理学—力学]
  • 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
  • 相关基金:国家自然科学基金项目(11472142,11272164)
中文摘要:

基于超高速相机和数字图像相关性全场应变分析方法对传统的分离式Hopkinson拉杆(SHTB)实验系统进行改进,获得尼龙和铝合金材料的动态拉伸应力应变曲线,验证了数字图像相关性全场应变分析在SHTB实验中的有效性。实验结果显示:该方法测量的平均应变与应变片测量结果一致性很好,而传统的SHTB实验原理计算的应变结果则明显偏大,需要对试件原始标距进行修正后才能获得有效的试件应变,并且在试件的材料和几何尺寸不变的条件下标距修正不依赖于应变率。基于数字图像相关性全场应变测量,讨论了应变均匀性问题:脆性的尼龙试件在标距范围内应变均匀性良好,而韧性的铝合金试件表现出比较严重的应变不均匀性,归因于颈缩变形的影响。

英文摘要:

In this work the digital image correlation (DIC) technique was used for the full field meas- urement of the dynamic tension strain in traditional split Hopkinson tension bar (SHTB) experiments using the commercial image correlation software and the digital ultra-high-speed camera. This system was used to study the dynamic tensile response of nylon and aluminum alloy. The dynamic tensile stress-strain curves of nylon and aluminum alloy were accurately obtained to verify the validity of the dynamic tensile strain measured by the DIC technique. The results show that the average strain thus determined agrees well with the strain measured with a strain gauge attached to the specimen, but the traditional SHTB experiment's analytic strain is larger than the strain measured from the DIC method, which can be rectified by using the effective gauge length in consideration of the effect of rounded fillets. The effective gauge length does not depend on the strain rate. Based on the full filed strain measurements of the specimen, the strain distribution within the gauge length is uniform for the brittle nylon specimen, but the strain distribution for the ductile aluminum alloy specimen is not uniform due to the effects of the necking.

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期刊信息
  • 《爆炸与冲击》
  • 北大核心期刊(2011版)
  • 主管单位:四川省科学技术协会
  • 主办单位:中国力学学会 四川省力学学会 中物院流体物理研究所
  • 主编:刘仓理
  • 地址:四川省绵阳市919信箱110分箱
  • 邮编:621999
  • 邮箱:bzycj@caep.ac.cn
  • 电话:0816-2486197
  • 国际标准刊号:ISSN:1001-1455
  • 国内统一刊号:ISSN:51-1148/O3
  • 邮发代号:62-131
  • 获奖情况:
  • 力学类、武器工业类核心期刊,《EI》、《CA》收录的科技期刊
  • 国内外数据库收录:
  • 美国化学文摘(网络版),荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:9112