Page 94 - 《爆炸与冲击》2025年第9期

第 45 卷 崔 鹏，等： 动荷载下硅砂的破碎特性及吸能效应试验研究 第 9 期

Limit plate
Inner sleeve
Outer sleeve
Screw
Front end plate
Specimen
Rear end plate
Support plate
Step 1 Step 2 Step 3 Step 4

Transmission bar Incident bar

Incident bar Transmission bar

Step 5

图 4 试验步骤
Fig. 4 Test steps
2 试验结果与分析

2.1 试验有效性验证 6
Incident wave
为确保 SHPB 试验的有效性，对典型电压信 4 Reflected wave
号进行分析和处理。图 5 为典型三波电压信号， Transmitted wave
2
波形连续光滑，且未出现明显的跳跃和震荡，初
步证明试件中不存在应力波叠加效应。图 6 显 Voltage/V 0
示了试样两端的入射应力和反射应力之和与透 −2
射应力近似相等，满足应力平衡条件。考虑到材 −4
料本身的离散性及试验误差，相同粒径试样采 −6
用相同气压重复测试 3 次，并取平均值作为代 0 20 40 60 80 100
表值（图 7）。由图 8～9 可知，试样应变随时间 Time/μs
延长而增大，并在加载开始约 150 μs 后进入近 图 5 典型三波图
−1
似 恒 定 应 变 率 阶 段 ， 平 均 应 变 率 为 220 s ， 说 Fig. 5 Typical three-wave pattern

20
5.2 m/s, 163.56 s −1
15 4 5.3 m/s, 163.10 s −1
Transmitted stress 5.2 m/s, 163.45 s −1
10 Incident stress and reflected stress
5
Stress/MPa −5 0 Stress/MPa 3 2

−10 1
−15
−20
0 5 10 15 20 25 30 35 0 0.005 0.010 0.015 0.020
Time/μs Strain
图 6 应力平衡验证 图 7 重复性验证
Fig. 6 Stress equilibrium verification Fig. 7 Replication experiment

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