全低温SHPB试验技术

王楠 李旭航 潘若晨 宋广军 别必雄 范端 蔡洋

王楠, 李旭航, 潘若晨, 宋广军, 别必雄, 范端, 蔡洋. 全低温SHPB试验技术[J]. 高压物理学报. doi: 10.11858/gywlxb.20261093
引用本文: 王楠, 李旭航, 潘若晨, 宋广军, 别必雄, 范端, 蔡洋. 全低温SHPB试验技术[J]. 高压物理学报. doi: 10.11858/gywlxb.20261093

全低温SHPB试验技术

doi: 10.11858/gywlxb.20261093
  • 摘要: 为满足极地开发对材料动态性能测试的需求,研制了一套低温霍普金森压杆(SHPB)系统。与传统的局部降温式SHPB方案不同,该系统将所有波导杆和试样均置于低温环境中,有效消除了因热传导导致的试样温度分布不均以及压杆局部温度梯度对实验结果的影响,从而降低了数据处理的复杂性。此外,液氮的气化排出低温箱内的空气,使波导杆和样品保持干燥,避免了低温实验中常见的结冰问题,从而显著提升了实验结果的精度与一致性。此外,与机械快速组装式SHPB装置相比,该系统的结构设计更为简化。通过无试样空打实验,标定了低温条件下波导杆及应变片的相关参数。有限元仿真结果表明,在传统局部降温式SHPB装置中,由于杆上温度梯度的存在,测得的应力偏差可达10%;而采用全低温SHPB系统可有效减小测量误差,降低数据处理复杂性,显著提高测量精度。利用2024Al合金在低温环境下的动态性能测试,验证了所研制SHPB系统的运行可靠性。实验结果显示,与传统局部降温式SHPB装置相比,该新型装置在低温实验中展现出显著更高的重复性和可靠性。

     

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  • 网络出版日期:  2026-06-16

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