SHPB COMPRESSION SYSTEM

霍普金森压杆系统

用于精确获得材料在高应变率下的动态压缩应力-应变曲线的集成化加载系统,是材料动态力学性能研究的基础设备。

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霍普金森压杆系统

APPLICATIONS

用途

霍普金森压杆系统采用分离式霍普金森压杆(Split Hopkinson Pressure Bar, SHPB)技术,是研究材料在高应变率下动态压缩力学性能的经典实验设备。系统由发射装置、入射杆、透射杆和吸收杆组成:高压气体驱动撞击杆(子弹)高速撞击入射杆,产生一维弹性压缩应力波沿入射杆传播。当应力波到达入射杆与试样界面时,一部分波反射回入射杆,另一部分透过试样进入透射杆。通过粘贴在入射杆和透射杆上的应变片记录入射波、反射波和透射波信号,即可计算出试样的应力-应变曲线。SHPB 技术适用于金属、陶瓷、聚合物、复合材料、泡沫材料等宽泛的材料类型,应变率范围通常在 10² 到 10⁴ s⁻¹。

01

金属材料动态压缩

研究钢、铝、钛、镁合金等金属材料在高应变率下的屈服强度、流动应力与应变硬化行为。

02

非金属材料压缩

测试陶瓷、岩石、混凝土、玻璃等脆性材料在高应变率下的压缩强度与破碎行为。

03

高分子与复合材料

评估聚合物、纤维增强复合材料、层合板等在高应变率下的压缩模量和能量吸收特性。

04

泡沫与多孔材料

研究泡沫金属、泡沫高分子等多孔材料在高速压缩下的致密化行为与能量吸收机制。

CORE SPECIFICATIONS

核心参数

01加载方式气动加载
02发射杆撞击速度0.5–50 m/s
03杆系直径φ14/16/20 mm(可定制)
04控压精度0.01 MPa

① 发射杆撞击速度以 φ20×300 mm 的 60Si2Mn 发射杆为基准测得。采用低压型配置时使用氮气或空气作为驱动介质,适合中低应变率测试;高压型配置使用氮气增压至 30 MPa,适合高应变率与大尺寸试样测试。

气体发射机构

参数类别低压型高压型
气源介质氮气/空气氮气
增压指标0.8 MPa30 MPa
气室容积0.6 L(可定制)0.6 L(可定制)

杆系

材质7075/42CrMo/60Si2Mn 等
直径φ14/16/20 mm(可定制)
长度标配 300 & 500 & 2×2000 mm(支持定制)

支撑平台

材质铝型材/碳钢
高度0.7–1.1 m 连续可调(可定制)
吸能装置阻尼缓冲挡板
杆系支撑架三向可调

控制系统

系统类别台式控制柜/手持式控制盒
控压精度0.01 MPa
交互方式人机交互式触摸屏
功能自动&手动增压/泄压、急停、一键发射、(选配)发射杆自动复位
触发支持外部触发输入、触发输出
电源AC220V(±10%)50Hz(±1Hz)

测速系统

测速方式激光测速/磁测速
测速范围0.5–1500 m/s
精度0.5%

超动态应变仪

通道数2/4/6/8 路
适用桥路电阻120–1000 Ω
供桥电压2/4/6/10 V
应变系数K=2
电桥平衡范围15000 με
微调范围±100 με
平衡方式自动平衡
输入阻抗>100 MΩ
灵敏度1 V/1000 με(2 V 桥压)
非线性<0.1%
增益20/40/100/200/400/1000
校准值1k/2k/5k/10k/20k με
电源AC220V(±10%)50Hz(±1Hz)

(选配)温控系统

参数类别高温温控低温温控
适用配置低压型选配低压型/高压型选配
温度范围室温~400℃(原位加热);室温~800℃(移位加热)-150℃~室温
控温速率50℃/min-10℃/min
控温精度±1℃±1℃
温度传感器K 型热电偶T 型热电偶

SYSTEM FEATURES

系统特点

01

经典的分离式霍普金森压杆(SHPB)构型,操作简便、重复性高

02

低压型(氮气/空气,0.8 MPa)与高压型(氮气,30 MPa)双配置

03

激光测速或磁测速可选,测速范围 0.5–1500 m/s,精度 0.5%

04

配套超动态应变仪(2/4/6/8 通道)与高低温温控扩展

APPLICATION-DRIVEN CONFIGURATION

参数可根据实验需求定制

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