分离式霍普金森(考尔斯基)杆:设计、试验和应用

本书首先介绍了分离式霍普金森杆（考尔斯基杆）的一般概念和基本原理，然后着重介绍各种类型的考尔斯基杆实验的设计准则，主要包括脆性材料、软材料、延性材料在单轴、多轴、高温、低温条件下的动态压缩实验；动态拉伸实验；动态扭转实验以及中应变率实验。对每种类型的实验都给出了设计原则、注意事项，并给出实验的例子及相应的实验结果。最后对利用考尔斯基杆进行结构实验问题进行了概略介绍。

   第1章 传统（常规）的霍普金森压杆

1.1 背景

1.2 霍普金森压杆简史

1.3 霍普金森压杆概述

1.4 霍普金森压杆的设计

1.5 大、小直径的霍普金森压杆

1.6 霍普金森压杆试验的标定和数据处理

第2章 霍普金森压杆试验的试验条件

2.1 一维平面弹性应力波的传播

2.2 界面摩擦

2.3 试件中的惯性效应

2.4 恒应变率变形

2.5 脉冲整形技术

2.6 单次加载和卸载控制

2.7 恒应变率上限

第3章 脆性材料的霍普金森压杆试验

3.1 霍普金森压杆的脆性材料试件

3.2 减小应力集中的垫块

3.3 万向节

3.4 脉冲整形

3.5 脆性材料的试验设计

3.5.1 玻璃陶瓷和石灰石

3.5.2 对陶瓷的加载一再加载

3.5.3 S-2玻璃／SCl5复合物

3.5.4 玻璃在压缩／剪切下的失效

第4章 软材料的霍普金森压杆试验

4.1 表征软材料动态力学性能时所面临的挑战

4.2 试件设计

4.3 脉冲整形

4.4 力传感器的选择与应用

4.5 试验设计

4.5.1 有机玻璃（PMMA）

4.5.2 橡胶

4.5.3 泡沫材料

4.5.4 生物组织

第5章 韧性材料的霍普金森压杆试验

5.1 韧性材料霍普金森压杆试验中的问题

5.2 波形整形

5.3 韧性材料试验设计

5.3.1 金属

5.3.2 形状记忆合金

5.3.3 氧化铝填充环氧树脂

5.3.4 无铅焊锡

第6章 动态三轴霍普金森压杆试验

6.1 用于动态三轴试验的改进型霍普金森压杆

6.2 试件设计和安装

6.3 局部（当地）压力和变形测量

6.4 波形整形

6.5 砂在动态多轴应力下的响应

6.6 印第安纳石灰石在动态多轴应力下的响应

6.7 软材料的动态侧限试验

第7章 高低温条件下的霍普金森压杆试验

7.1 试件的加热和冷却

7.2 准确时控的自动化系统

7.3 不锈钢的高温试验

7.4 形状记忆合金的温度效应

7.5 环氧复合泡沫塑料的温度效应

7.6 硬质聚氨酯泡沫（PMDI）泡沫材料的温度效应

第8章 动态拉伸及扭转的霍普金森杆试验

8.1 对试样进行动态拉伸的方法

8.2 动态拉伸试件设计

8.3 动态拉伸试验中的波形整形

8.4 动态扭转的方法

8.5 动态扭转试件设计

8.6 动态拉压与扭转组合加载

8.7 动态拉伸试验举例

8.7.1 环氧树脂和有机玻璃

8.7.2 牛腱

8.7.3 橡胶

第9章 中应变率下的霍普金森压杆试验

9.1 中应变率范围试验数据的缺乏

9.2 中应变率下的材料试验方法

9.3 中应变率下聚合物泡沫的特征

第10章 用于动态结构试验的霍普金森压杆

10.1 动态断裂

10.2 动态等双轴弯曲试验

10.3 微机械结构的动态响应

10.4 低速侵彻

附录

参考文献