中文 | English

您现在的位置:首页»研究成果»成果介绍» 材料的动态力学行为

爆炸与冲击作用下的动态变形场测量

关闭窗口 作者:郭保桥 发布时间:2020-07-05

       数字图像相关方法(Digital Image Correlation,简称DIC)是一种基于物体表面散斑图像灰度分析,通过比较变形前后物体表面的数字图像,从而获得物体运动和变形信息的光测力学方法。实验室应用DIC技术在材料和结构动态力学行为方面,开展了较为广泛的研究。将DIC方法与高速相机相结合,用来测量爆炸与冲击条件下材料与结构的动态位移场、应变场、速度场等,对材料的动态变形与断裂破坏行为、动态强度、动态断裂韧性,钛合金绝热剪切行为,材料及其复合结构的抗爆防护性能等进行了研究。

 

       相关研究成果发表在Strain,Materials等期刊,此外在Springer出版的专著《The Kolsky-Hopkinson Bar Machine》中的发表2个章节。 
 
图1.  高速3D-DIC变形场测量系统(a)和高速显微DIC变形场测量系统(b)

 

图2. PMMA圆盘试样在SHPB加载下的动态变形场
(a) 第1、2列为高速DIC 测量得到的圆盘u、v位移场,图像的间隔为20微秒;(b)第3、4列为相同工况下数值仿真得到的圆盘u、v位移场

 

图3. Ti-55511钛合金“凸字形”试样动态剪切变形场及加载曲线

 

图4. 内爆炸作用下圆周固支的金属圆板(显示部分区域)在不同时刻的动态离面位移场(帧率50000 fps)

 

 图5. 水中冲击波作用下预制“一字型”裂纹的金属圆板在不同时刻的主应变场(帧率50000 fps)