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原文传递测试材料动态力电耦合性能的装置

专利名称：	测试材料动态力电耦合性能的装置
摘要：	本发明公开一种测试材料动态力电耦合性能的装置，其包括：同轴顺序连接的应力波产生器、入射杆、透射杆，其中入射杆和透射杆之间夹持有试样；应力波产生器产生拉伸应力波，拉伸应力波作为入射应力波沿入射杆传播并对试样进行加载，入射应力波的一部分在入射杆中形成反射应力波，入射应力波的另一部分通过试样进入透射杆中形成透射应力波，试样在加载过程中产生形变；数据采集器采集入射杆和透射杆上的应力波信号；计算模块根据应力波信号计算出试样的工程应变率、工程应变和工程应力，并根据试样的工程应变率、工程应变和工程应力得到试样的真实应变率、真实应变和真实应力。通过本发明能够得到动态加载下材料应力‑电阻率‑应变耦合响应关系。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	陕西;61
申请人：	西北工业大学
发明人：	苗应刚;李瑾;孟祥昊;贺贺;王永帅;邓琼;张睿恒
专利状态：	有效
申请日期：	2021-07-28T00:00:00+0800
发布日期：	2022-03-04T00:00:00+0800
申请号：	CN202110855942.8
公开号：	CN114136816A
代理机构：	北京中珒知识产权代理事务所(特殊普通合伙)
代理人：	王中
分类号：	G01N3/32;G01N27/04;G01L1/18;G01B7/16;G;G01;G01N;G01L;G01B;G01N3;G01N27;G01L1;G01B7;G01N3/32;G01N27/04;G01L1/18;G01B7/16
申请人地址：	710072 陕西省西安市友谊西路127号
主权项：	1.一种测试材料动态力电耦合性能的装置，其特征在于，包括：同轴顺序连接的应力波产生器、入射杆、透射杆，其中所述入射杆和所述透射杆之间夹持有试样；所述应力波产生器产生拉伸应力波，所述拉伸应力波作为入射应力波沿所述入射杆传播并对所述试样进行加载，所述入射应力波的一部分在所述入射杆中形成反射应力波，所述入射应力波的另一部分通过所述试样进入所述透射杆中形成透射应力波，所述试样在加载过程中产生形变；数据采集器，用于采集所述入射杆和所述透射杆上的应力波信号；计算模块，用于根据所述应力波信号计算出所述试样的工程应变率、工程应变和工程应力，并根据所述试样的工程应变率、工程应变和工程应力得到所述试样的真实应变率、真实应变和真实应力。 2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述计算模块还用于，根据预先得到的所述试样在变形前的电阻、电阻率、长度和横截面面积，以及所述试样在变形过程中的电阻和工程应变，计算所述试样在变形过程中的电阻率。 3.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，还包括：分压电阻器，其中所述分压电阻器的阻值和所述试样在变形前的电阻成比例，所述数据采集器还用于，采集所述试样在变形过程中的电压；所述计算模块还用于，根据所述分压电阻器的电阻、所述试样在变形过程中的电压和电源电压，计算所述试样在变形过程中的电阻。 4.根据权利要求1至3中任一项所述的装置，其特征在于，所述试样为哑铃型试样，所述哑铃型试样包括夹持段和标距段，所述试样在变形过程中的电阻由所述标距段的电阻确定。 5.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述应力波产生器包括：波导杆、撞击杆、法兰和波形整形器，所述撞击杆套设在所述波导杆的外部；其中，所述撞击杆撞击所述法兰，在所述法兰中形成一列压缩应力波并经过所述法兰的反射成拉伸应力波，所述拉伸应力波经过所述波导杆传向所述入射杆，应力波的幅值与撞击速度成正比。 6.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述应力波产生器还包括：设置在所述波导杆和所述法兰之间的波形整形器，所述波形整形器用于过滤应力波中的高频分量，减小波传播过程的弥散效应，保证所述试样中的应力平衡和变形均匀，以实现常应变率加载。 7.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述撞击杆的长度根据所述应力波脉冲宽度和应力波在入射杆中传播的波速确定。 8.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述撞击杆、所述波导杆和所述入射杆采用相同的材料制作，所述撞击杆、所述波导杆和所述入射杆的弹性模量大于所述透射杆的弹性模量。
所属类别：	发明专利