高速DIC系统用于霍普金森杆冲击下岩石材料动态性能测试

岩石材料抗压性能优异，但抗裂性和抗拉强度差，这种脆性导致延展性和能量吸收能力低。在承受爆炸或冲击载荷时变得脆弱。

为进一步研究岩石材料的动力特性，采用分离式霍普金森压杆（SHPB）测试系统进行撞击测试，两台高速摄像机采集图像，结合新拓三维DIC分析软件对试验结果进行分析，高效、及时获取全场应变数据、应力分布，以及关键部位的裂纹演化、动态损伤过程等。

霍普金森杆试验亮点

1、通过霍普金森压杆（SHPB）实验研究了岩石材料动态力学性能。

2、借助高速摄像机高分辨率采集了石岩材料在动态冲击和高应变率下的破坏过程。

3、采用新拓三维DIC软件分析了岩石冲击强度、动态损伤过程、裂纹扩展演化等力学参数。

高速DIC测量系统-霍普金森杆实验

新拓三维XTDIC-STROBE三维动态测量系统，利用高速摄像机和DIC软件来测量变形、位移和应变。该高速DIC测量系统由于其多个优势而迅速普及。与加速度计和应变片不同，它是一种非接触式技术，可生成瞬时全场数据而不是单点值，比传统传感方法更快、数据更丰富。

高速摄像机可提供霍普金森杆高速冲击图像采集所需的分辨率和帧速率，确保了DIC数据分析（位移、速度、加速度、角度随时间变化等）的成功，使用高速DIC测量技术，研究人员可以轻松地提取全视场的测量数据，获得试件表面变形位置以及裂纹出现和演化途径。

霍普金森杆测试-端面撞击试验

霍普金森杆强冲击载荷下，意味着高加载率或高应变率，所测得的可变形岩石材料的应力-应变曲线，是研究该材料试件动态力学特性的重点。

两台高速摄像机采集数据频率为120000帧，获得全场应变，并选取断裂处关键点应变数据，进一步了解岩石材料抗压强度及耐久性能。

霍普金森杆测试-曲面撞击试验

霍普金森压杆实验过程中，不同冲击速度、不同冲击面下会呈现不同的应变时程曲线，裂纹起始状态和破坏形态也不同，必须通过动态加载了解材料的动态特性。

采用高速摄像机进行图像采集，DIC应变测量技术与霍普金森压杆完美搭配，可更有效并精确地获取材料的应变率相关的应力-应变曲线。

进行材料力学特征数值模拟的前提，是要获取材料在高速冲击载荷下的应变参数，通过霍普金森压杆实验结合新拓三维XTDIC-STROBE三维动态测量系统，精准分析岩石材料试件在动态荷载下的应力-应变曲线，有助于各类新型材料的数值模拟，助力新材料的工程设计和工程应用，为基建工程等领域结构设计与分析提供关键技术支持。