SHPB试验中工程材料端面摩擦模型研究

"这篇论文是关于分离式霍普金森压杆试验(SHPB)在工程材料动态压缩性能研究中的应用，重点讨论了端面摩擦效应对试验结果的影响以及建立相应的摩擦模型。" 正文: 在工程领域，对于材料在高速冲击或动态加载条件下的力学性能研究，分离式霍普金森压杆试验(Split Hopkinson Pressure Bar Test, SHPB)是一种常用且重要的实验技术。SHPB试验通过高速传递的压缩波来模拟高应变率条件，从而获取材料的动态响应。然而，在实际试验中，由于试样与压杆间的接触界面存在端面摩擦，这一效应可能导致实验数据的偏差，影响对材料动态性能的准确评估。 端面摩擦是SHPB试验中的一个关键问题，因为它可以改变试样内部的应力状态，使得原本假设的一维应力状态发生偏离。一维应力状态是确保SHPB试验结果准确性的基础假设，因此，理解和量化端面摩擦至关重要。论文作者基于动态摩擦试验的数据，构建了一个端面动摩擦模型，该模型描述了端面动摩擦系数与试样与钢压杆接触界面的最大径向相对滑动速度之间的关系。 论文中提到的端面动摩擦模型是通过分析动摩擦试验的结果推导出来的，旨在更精确地反映实际试验条件下的摩擦情况。模型的建立有助于减少因端面摩擦引起的误差，提高SHPB试验结果的可信度。通过对比模型预测与实际试验数据，研究人员发现提出的模型能够很好地拟合动摩擦试验的结果，这表明该模型具有较高的实用性和准确性。 关键词涉及的内容包括端面摩擦效应，即摩擦如何影响SHPB试验的准确性；SHPB试验本身，作为研究动态力学性能的主要工具；相对滑动速度，这是摩擦模型中的关键参数，描述了接触界面的运动状态；以及工程材料，意味着模型的应用范围广泛，涵盖了各种工程中使用的材料。 论文的贡献在于提供了一种新的方法来处理SHPB试验中的端面摩擦问题，这对于提高高应变率下材料动态性能测试的精度具有重要意义。对于工程领域的研究人员来说，这一成果有助于他们更准确地评估材料在极端条件下的力学性能，进而优化设计和改进材料的使用。