6.2.6温度测量系统的检验

温度测量： 统应在试验温度范围内检验和校准， 其检验方法应溯源到国际单位 示装置、联结点）

应变计应满足附录B要求

6.5数据采集与处理系统

.1试样端部应与波导杆连接匹配，宜采用圆柱状试样或板状试样（图2），其中圆柱状试样平行 应不小于1.6d。，板状试样平行长度应不小于0.75W。。 2试样的形状及试验段尺寸如图2，未注尺寸公差应按GB/T1804一2000中的m级选取，推荐

GB/T37783—2019

GB/T377832019

7.1.3经双方协商可采用其他试样尺寸

安照相关产品标准或GB/T2975的要求切取样坏

样制作应满足7.1的要习

根据规定温度T。确定加热装置，并按照图1的方式组装试验设备

根据附录B组建数据测试系统，标定应变计的灵敏系数，对各测试通道设置单位应变对应的电 Uoj、数据采集与处理系统的采样频率、量程等参数，采样时长应能记录一组完整的波形，一般不小

8.3试验设备状态的检测

8.3.1测试系统的联试

轻微敲击波导杆端部，数据采集与处理系统应有信号产生

8.3.2波导杆状态的检测

GB/T377832019

波导杆间应保持良好的同轴 ：在室温条件下，将输人杆和输出杆直接 固连，施加载荷，检测入射波和透射波状态。当人射波和透射波移位后，两者的波形相同，且两曲线的幅 值最大偏差不超过5%，则波导杆的同轴度满足试验要求（见图3）

8.3.3测试系统的检测

图3输入杆、输出杆直接固连时的波形图

在室温条件下，将试样安装于输人杆和输出杆之间，开启入射波产生装置加载试样，采集波导杆 应变计输出信号。典型的测试信号如图4所示。

GB/T 377832019

8.4.1原始横截面积的测定

宜在试样平行长度中心区域以足够 原始横截面积S.是平均横截面 积，应根据测量的尺寸计算。原始横截面积的 依赖于试样本身特性和类型

8.4.2平行长度的测定

不少于三个位置测量试验段长度L，取其算数平均值，平行长度L。=L一2r、，其中r.为设计值

8.5.1加热方法的确定

根据6.2的要求可选用一体式或组合式加热方法

8.5.2一体式加热方法

一体式加热按以下步骤进行： a）安装试样，试样与波导杆应同轴且无间隙连接； 安装加热装置，应使试样位于加热装置的均温区； 开启加热装置，加热试样至规定温度，标距段温度应保持均匀

8.5.3组合式加热方法

组合式加热按以下步骤进行： a） 安装加热装置； 在加热装置恒温区安装试样； 加热试样至规定温度，并至少保持10min（保温时间）； d）快速将试样与波导杆连接，在入射波到达试样时，试样与波导杆应无间隙连接

试验过程中应测量并记录以下信息： 波导杆尺寸、弹性波速和弹性模量； 应变计尺寸、灵敏系数和电阻值等参数及其在波导杆中的位置； c） 数据测试系统的状态，包括应变的标定值： 试样的温度； e) 波导杆靠近试样端（必要时）的温度； f) 原始波形； g) 冷接触时间（必要时）

GB/T377832019

波导杆中的应变按式（1)计算。波导杆高温区材料的弹性模量降低超过10%时，采用附录C的方 法可修正波导杆温度梯度对试验数据的影响，推荐采用C.3的方法。 e;(t) =U,(t)/Uo;(t)

9.2.1波形基线的确定

9.2.1.1当采用对称贴片时，应分别取对称应变计测试信号的平均值作为数据处理时的入射波、反射波 和透射波。 9.2.1.2取人射波起点前平直段数据的平均值作为人射波和反射波的波形基线值；取透射波起点前平 直段数据的平均值作为透射波的波形基线值。数据处理时，应使人射波、反射波和透射波的波形基线 归零。

9.2.2波形起点的确定

根据入射波、反射波和透射波的波形，确定对应的波形起点。所确定的起点应在对应波形的基线上 且靠近波形的起跳点，推荐采用附录D中的方法确定入射波、反射波和透射波的起点，

9.2.3对齐波形起点

移动入射波、反射波和透射波，使其起点位于相同的时刻，并以此时刻作为数据处理中的起始时刻。 起点对齐后的入射波、反射波和透射波应满足均匀化假设，即满足式（2）。

9.2.4应力波作用时间1.的确定

为数据处理的结束时刻，如在工程拉伸应

9.3工程拉伸应变速率

工程拉伸应变速率的计算公式参见附录E.宜采用式（E5）

9.7平均工程塑性应变速率

按照GB/T30069.1的方法，根据式（3)处理9.3中的工程应变速率历程曲线获得平均工程塑性

GB/T 377832019

高应变速率高温拉伸力学性能试验典型示例参见附录F

10试验结果有效性评估

e.()d t.toy.

"é. () ds t.toy

若试验装置与数据采集设备设置不当将引起测试信号异常，导致试验结果无法真实反映材料力学性能 数据处理前需对试验纪录信号进行分析，评估试验结果的有效性，几类典型试验测试异常示例参见附 录G。 10.2试验出现下列情况之一，试验结果无效，应补做同样数量的试验： a）波形明显异常，参见附录G； b）试样未达到力平衡。

试验报告应至少包括以下信息，除非双方另有约定： 本标准编号； b) 试样标识； c) 材料名称、牌号、状态（如已知）； d) 试样类型和尺寸； e) 试验设备； f) 加热方法； g) 试验温度； h) 试验结果。

4.1.1本附录规定了分离式霍普金森拉杆各部组件的技术要求， A.1.2分离式霍普金森拉杆的基本结构见图1

4.1.1本附录规定了分离式霍普金森拉杆各部组件的技术要求

A.2.1入射波产生方式

GB/T377832019

根据人射波产生的方式，可将人射波产生方式分为撞击型、储能型，分别如图A.1和图A.2所 荐采用撞击型中的短杆式[图A.1b)

A.2.2入射波的幅值

人射波的幅值应使波导杆处于弹性状态

图A.1撞击型入射波产生装置示意图

图A.2储能型入射波产生装置示意图

GB/T 377832019

A.3.1波导杆的材料应相同，宜采用温度不敏感的高温合金。 1.3.2应根据GB/T228.2一2015的方法测量波导杆材料的弹性模量E（T）和屈服强度R（T）随温 度T的变化规律，测波导杆材料性能时的最高温度Tmax应高于波导杆作为加载装置试验时的最高规定 温度T。 A.3.3输入杆和输出杆的直径宜相同，波导杆长度不小于40D，且不小于1.5L，其中L入cb A.3.4波导杆（连接接口除外)应具有图A.3所示的加工精度，连接接口应与试样形状匹配，且与波导 杆的同轴度应不大于20um，直线度应不大于10um

图A.3波导杆的形状及尺寸

3.1.1本附录规定了数据测试系统的使用方法和技术要求 B.1.2数据测试系统的基本组成见图1。

B.1.1本附录规定了数据测试系统的使用方法和技术要求。

B.2数据测试系统的构

GB/T377832019

根据应变计的连接方式可分为非桥式数据测试系统（见图B.1)或桥式数据测试系统（见图B.2），推 荐采用惠更斯电路组成桥式数据测试系统。当采用桥式电路时，推荐同时在与波导杆材料相同的金属 块上粘贴相同的应变计作为温度补偿

图B.1非桥式测试电路

图B.2桥式测试电路

GB/T 377832019

应按GB/T13992和下列要求选择和使用应变计： a）应变计极限响应频率应不低于100kHz，推荐不低于300kHz。 根据波导杆直径确定应变计的栅长，栅长应不大于5mm。 宜采用两个应变计在波导杆的同一轴向位置对称贴片。 d) 应变计的敏感栅方向与波导杆轴向成0°，其偏差应不大于5°。 e) 输人杆、输出杆上应变计的粘贴位置应分别满足式（B.1)和式(B.2)，且应变计粘贴处波导杆的 温度应为环境温度

a>10D,且a1>L a2>10D,且LTα2>L 试验时，推荐采用B.5的方法标定应变计的实际灵敏系数

推荐采用屏蔽导线组建测试系统，且导线的长度

B.5应变计灵敏系数的标定

与应变计并联一定的电阻R。，模拟在实验过程中应变计电阻的变化，则

Rg A K (R. +R.) AU.

应变计的实际灵敏度在动态试验时宜重新标定。标定的基本原理是：将材料和直径与波导杆相 短杆以已知速度。撞击波导杆，则波导杆中应力波的平均幅值为式（B.4）

得到波导杆上应变计的动态灵敏系数K.为式(B.

本附录介绍了组合式加热方法中波导杆温度梯度对试验数据影响的修正方法。

本附录介绍了组合式加热方法中波导杆温度梯度对试验数据影响的修正方

GB/T377832019

.1建立如图C.1所示的求解坐标系，由式(C.1)计算波导杆上的温度分布； =（I T)emr+T

图C.1一维热传导求解坐标系

C.2.3结合式（C.1)～式(C.2)建立弹 向变化的关系式E（z），将E（)代人一维应力 波传播控制方程组得到含温度影响的波导杆 维应力波传播控制方程组[式（C.3)1：

......................( C.3)

C.2.4基于边界条件L式（C.4）求解方程组L式（C.3)」修正透射波： e(r,t)r=ag=er(t) C.2.5基于边界条件[式(C.5)和初始条件[式(C.6)求解方程组「式(C.3)修正入射波：

GB/T 377832019

C.3.1应变/应变率修正

GB/T377832019

附录D （资料性附录） 入射波、反射波和透射波起点的确定方法

).1.1试验获得的典型数据如图4所示。在数据处理过程中，应将入射波、反射波和透射波的起点移 动到同一时刻。因此，需准确确定人射波、反射波和透射波的起点。在实际的测试中，由于噪声的影响， 是不可能找到真正的起点，但可以找到一个比较合理的起点，其要求是：所确定的起点应在对应波形的 基线上且靠近波形的起跳点。 ).1.2本附录介绍一种波形起点的确定方法，鼓励采用先进的起点确定方法，

D.2入射波、反射波和透射波起点的确定

入射波起点确定的步骤为： 根据入射波波形确定人射波最大值； b）确定幅值为入射波最大值的十分之一时所在的时刻及其对应的离散数据点序号； c）最后向前推一定数量的点（如100)作为人射波的起点n1。 在确定入射波的起点后，通过式(D.1)和式(D.2)确定反射波和透射波的起点

int ..( D.1 aα2 ( D.2

GB/T 377832019

附录E （资料性附录） 分离式霍普金森拉伸试验方法数据处理公式

本附录介绍了基于一维弹性应力波原理对人射波、反射波和透射波进行处理获得工程拉伸应变速 率、工程拉伸应变和工程拉伸应力的计算公式

图E.1分离式霍普金森拉杆的测试原理示意图

E.3.1工程拉伸应变速率按式（E.1)计算

E.3.2工程拉伸应变按式(E.2)计算

E.3.3工程拉伸应力按式(E.3)计算

式中： S.—波导杆横截面面积； S 一试样试验段横截面面积

E.4.1入射波和透射波

E.4.2反射波和透射波

GB/T377832019