关键词:冲击、高速、霍普金森杆、小尺寸
分离式Hopkinson(霍普金森)实验技术是目前应用最多的材料动力学性能测试方法。在各类工程技术、军事技术和科学研究等广泛领域的一系列实际问题中,甚至就在日常生活中,人们都会遇到各种各样的爆炸或冲击载荷问题,并且可以观察到物体在爆炸或冲击载荷下的力学响应往往与静载荷下的有显著不同。霍普金森杆实验在各类工程技术、军事技术和科学研究中的重要性非常显著,但霍普金森杆试验中的应变测量一直是个难点,由于霍普金森杆的冲击速度非常快,需要非常快速(数MHz)的采集应变数据,采用接触式的应变片测量方法响应速度不够,无法满足高应变速率下的应变测量。
与其他双目DIC系统比较,海塞姆视觉应变仪高速版仅需一套高速相机即可完成三维全场应变测量。从而降低系统成本、节省设备布置空间、减少高速相机调整时间、消除双相机的时间同步和坐标统一过程中的精度影响。
尤其在小试样霍普金森杆冲击测试中,受到冲击杆对相机拍摄路径的影响,双相机无法同时观察到试样表面,因此在以往的小试样霍普金森杆冲击中,科研人员往往采用单相机DIC测量。但传统的单相机DIC只能进行二维测量,无法准确获得试样表面的三维应变过程。
海塞姆科技采用单目三维DIC技术,可通过非接触的方式实现霍普金森杆实验中高速加载图像采集,进而实现三维全场位移和应变测量分析。从数据准确性、全面性和操作便携性等方面颠覆了传统测量方法,为霍普金森杆实验中的变形和应变测量提供了一个全新的解决方案,并有望成为霍普金森杆实验中的应变测量的标准解决方案。
测试案例-5mm小试样霍普金森冲击
海塞姆高速单相机三维DIC系统
测量结果—全场位移
测量结果—X向应变
测量结果—X向位移
除了应用于霍普金森杆冲击试验,海塞姆的视觉应变仪还可以用于其他高速冲击或爆炸试验中位移和应变测量,比如落锤冲击试验、兵器爆炸试验、建筑爆破拆除试验,高速风洞等。