材料动态特性实验报告-SHPB实验报告(共13页).doc

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机械工程学院研究生研究型课程考试答卷
端面磨合，并夹紧对直。用布条缠绕包好以减小外部干扰；
（2）打开气压阀，按照选定的气体压力进行发射子弹（或撞击杆）；
（3）利用平行光源进行测速，并记录下显示屏上的时间，以便计算发射子弹的速度。
（4）当撞击杆撞击到入射杆，输入应力波，可以通过贴在上面的应变片测量入射应立波，同时应力波传播到试件上面进行反射和透射，在透射杆上测量透射应力，在入射杆上的应变片测反射应力，应变片的数据通过超动态应变仪进入到波形存储，最后进入到数据处理系统，进过转换得到最终测量的材料动态本构方程。
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（5）检查试件破损情况并记录撞击后A3钢试件的直径和厚度。收拾实验装置，将相关部件归位。
：
(1)数据前期处理：
打开波形记录仪记录的入射波和透射波的相关数据，将excel内的ch1和ch3通道的数据粘贴复制到Origin8的表格中，然后分别对两列数据取反：即右击鼠标，在下拉菜单中选择set column value，弹出对话框，在空白处输入-col（a）：
图2
然后点击File，在下拉菜单中选择export，将数据输出保存，以同样的方式将Ch3通道的数据也取反，并输出保存。之后以记事本的格式将两组数据打开复制到excel将数据与起初的时间相对应，然后全部复制，保存在记事本中，形成一个三列的矩阵。如图3;
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图3
（2）数据处理：
编写MATLAB程序，将此矩阵a数据复制到程序中，如下图4所示：
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图4
需要指出的是矩阵a数据没有全部采用,只是采用了中间数据段的1470行，这是因为前期的2019行的数据是还没有计时时采集的数据，亦即外界的杂波由记录仪形成的数据，需要剔除，之后的数据是波在A3钢内形成的弹塑性波进过反射和透射后两个应变片记录的数据，而在后期结果并非是单纯试件在弹塑性阶段形成的波，而是进过多次的反射和折射后叠加而形成的波形数据，故也要剔除。
然后运行图标后出现三个图如下：
图5
该图中包含两个图，上图是数据记录仪中未经过处理的入射和透射波随时间变化的波形，下图为经过滤波后的入射和透射波随时间变化的波形，从图中可以入射波和透射波波形是对称的，这表明没有反射波的出现。
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图六
该图是应力-应变曲线图，从图形可以看出，该曲线图比较符合实际A3钢的应力应变曲线图。只是在强化结果出现的较为大幅度的波动，这可能是有一定的干扰存在。另外可以看出在应变为40（这里的横轴不是真正的应变，而是经过放大后的应变）时为屈服极限（这里取下屈服极限为屈服极限）。具体的数据可由MATLAB中workspace内进行查找。
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图7
该图是应变率波形图，该图和应力应变图很相似。
相关参数的求解：
屈服极限：
在应力应变曲线图六中，屈服极限应是应力上升在下降后的最低点，在workspace中双击trueos《1477*1double》查找符合该特性的数据如图8
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图8