实验技术：产生动态变形的方法
点击上方蓝字了解更多计算与STEM领域研究前沿高应变率力学响应下图展示了不同应变率下对应的技术： 图：根据应变率对测试技术进行分类的示意图。早在1905年，Bertram Hopkinson就对钢进行了一系列动态实验，得出的结论是，钢的动态强度至少是其低应变率强度的两倍。他没有任何复杂的测量方法，但他的结果非常正确。他在第一次世界大战中作为一名飞行员不幸去世，缩短了他辉煌的职业生涯。众所周知，当应变率增加时，钢会经历延性到脆性的转变。因此，科学家们对应变率对材料强度的影响感到好奇是正常的。反应差异很大，因此有必要测试单个材料以获得具体信息。如果计算代码要现实，那么流动应力的应变率依赖性在计算代码中是必要的。当压力足够低，材料强度是一个重要参数时，它们是流体动力学代码中使用的本构模型的重要组成部分。作为一个例子，我们给出了一个常用的本构方程。它被称为约翰逊-库克方程，其形式为 应该注意的是，这只是本构方程的一种形式。已经有很多尝试，但人们没有能力根据第一性原理预测参数。下图显示了商业纯钛和钽的应力-应变响应。钽的高应变率曲线是等温的，是通过顺序压缩钽获得的。 图：（a） 应变率对应力-应变响应的影响；（b）对钽的影响。随着应变率的增加，流动应力的逐渐增加是明显的。这种效应被称为应变率敏感性。克利夫顿报道，当应变率达到1E5 1/是量级时，流动应力急剧增加。这些结果非常重要，它们可以对聚能射孔弹和其他事件的计算预测产生深远的影响。这种剧烈的硬化在下图中清晰可见。传统的本构方程无法适应这种强度的增加，需要对方程进行特殊修改。这种上升导致一些科学家相信，确实存在一个极限应变率，在该应变率下，材料的强度变为无穷大。 图：1100-0铝的流动应力（在不同静应变下）对剪切应变率的依赖性。有以下两点是需要注意的：来源：STEM与计算机方法
