耦合阻抗匹配原理的Hugoniot状态方程测定方法技术

本发明专利技术提供了一种耦合阻抗匹配原理的Hugoniot状态方程测定方法，其先使用PDV系统对平板撞击实验中自由面粒子速度曲线进行测量，然后读取由平板撞击实验得到的自由面粒子速度时程曲线，接着读取自由面粒子速度时程曲线实测的粒子速度，再计算平板撞击实验中自由面粒子的冲击波速度，接着采集冲击波速度和粒子速度，最后预测出被试材料的Hugoniot状态方程。本发明专利技术能够快速、准确、低成本地测量材料的Hugoniot状态方程参数，并基于Hugoniot状态方程预测材料的动态力学行为。程预测材料的动态力学行为。程预测材料的动态力学行为。

【技术实现步骤摘要】
耦合阻抗匹配原理的Hugoniot状态方程测定方法


[0001]本专利技术属于材料力学行为状态方程模拟
，具体涉及一种耦合阻抗匹配原理的Hugoniot状态方程测定方法。

技术介绍

[0002]高速冲击下材料动态力学行为研究对材料在冲击环境下的应用具有重要的意义。材料的力学行为与准静态载荷下的变形行为有显著不同，在高应变率下其力学性能受到应变硬化效应、应变率硬化效应和热软化作用的共同作用。因此，准确认识材料在高应变率加载条件下的动态力学行为可以为材料及其构件的制备和设计提供实验和理论依据。
[0003]料在承受峰值应力很高的冲击载荷时，例如6
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8倍的冲击弹性极限，此时反映固体材料抗剪强度性质的偏量应力相对于球量应力来说可以忽略，可以将固体材料当作可压缩流体处理，在数值模拟中加入高压状态方程能够更加准确地描述材料在高压条件下的冲击变形行为。开展动态压缩试验，建立符合材料实际力学响应的本构方程以及高压状态方程，不仅是研究材料动态力学性能的重要内容，也是准确模拟材料在航空航天等环境下变形和破坏过程的基础与前提。...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种耦合阻抗匹配原理的Hugoniot状态方程测定方法，其特征在于：先使用PDV系统对平板撞击实验中自由面粒子速度曲线进行测量，然后读取由平板撞击实验得到的自由面粒子速度时程曲线，接着读取自由面粒子速度时程曲线实测的粒子速度，再计算平板撞击实验中自由面粒子的冲击波速度，接着采集冲击波速度和粒子速度，最后预测出被试材料的Hugoniot状态方程。2.如权利要求1所述的耦合阻抗匹配原理的Hugoniot状态方程测定方法，其特征在于：所述平板撞击实验中的碰撞应力均大于飞板材料与靶板材料的冲击弹性极限HEL，所以在飞板和靶板内都存在双波结构，即传播较快的弹性前驱波和传播相对较慢的塑性冲击波，弹性前驱波的应力幅值对应着材料的冲击弹性极限 ，塑性冲击波的应力幅值则对应着碰撞应力。3.如权利要求2所述的耦合阻抗匹配原理的Hugoniot状态方程测定方法，其特征在于：所述塑性冲击波的波阵面上的动力学相容条件为：
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（2）；上式(2)中为应力，为材料的密度，为塑性冲击波速度，是指粒子速度值。4.如权利要求2所述的耦合阻抗匹配原理的Hugoniot状态方程测定方法，其特征在于：所述塑性冲击波是在如图4所示的应力状态平面(1)和应力状态平面(2)之间产生的，故塑性冲击波的计算公式为：
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【专利技术属性】
技术研发人员：戴兰宏，牛洋洋，汪海英，周文博，鄢阿敏，
申请(专利权)人：中国科学院力学研究所，
类型：发明
国别省市：