聚异氰氨酸酯唑烷酮的高应变动态响应研究

白晓军，张晓辰，赵 阳

(1.青岛国工高新材料有限公司，山东 青岛 266000；2.军事科学院 国防工程研究院，北京 100036)

分离式霍普金森压杆(SHPB)在1949年被Kolsky提出[1]，并取得飞速的发展并日趋完善[2-4]，最终成为在高应变率下研究材料力学行为的一项基本技术。高应变率下的材料本构关系研究是进行数值模拟的前提和必要条件，对于研究材料在冲击加载条件下的力学响应有重要意义。在恒应变加载条件技术的研究中，最早被提出和被研究的是脉冲整形技术，因此，此项技术在国内外都取得了大量研究成果。Duffy等[5]提出脉冲整形器思想并在后续实验中获得了比较理想的效果，该技术是在SHPB的基础上进行了改造，在扭杆冲击端前端黏贴薄片形整形片以实现恒应变。国内徐明利、卢芳云[6-8]等也从脉冲整形器的角度进行了研究，结果表明，SHPB存在的应力不平衡问题可以通过选择合适的整形器来解决。实验通过改变整形器材料材质和厚度来选择最优组合，并在一定程度上实现了加载恒应变率。Christensen等[9]在SHPB上应用脉冲整形技术，对岩石应力-应变曲线初始部分的分辨率和精度有了明显的提高和改善。南洋理工大学Lok等[10]通过把子弹的几何形状作为变量来研究脆性材料大尺寸SHPB的冲击力学性能，结果表明，相对于传统的矩形波，半周期正弦波加载对脆性材料动态力学性能的研究是较有优势的，在冲击力学实验中采用半周期正弦波形加载是消除应力波在波导杆中弥散的有效途径，此种波形上升沿平缓，可以从时间上保证脆性材料试样达到应力平衡，实验还通过计算机模拟和电算程序得到了子弹几何形状。……