单脉冲Hopkinson扭杆结构示意图

性能指标：

波导杆直径：25mm；         输入杆长度：2160mm；      输出杆长度：1770mm；

卸波杆Ⅰ长度：1780mm；  卸波杆Ⅱ长度：2160mm；   扭矩：＜200Nm

系统功能

Hopkinson扭杆装置是研究高应变率下材料剪切力学性能特别是热塑剪切局部化现象的有效工具。

其具体功能包括：

（1）可获得材料10²s^-1应变率范围内的剪应力-剪应变曲线

（2）可实现材料剪切变形损伤冻结，有助于观察材料变形损伤演化过程

系统的优势与特色：

与分离式Hopkinson压杆和分离式Hopkinson拉杆相比，Hopkinson扭杆具有如下两个优点：（1）剪切波不存在弥散效应；（2）不受横向惯性效应和端面磨擦效应的影响，不会发生拉杆试样的颈缩及压杆试样的鼓状变形。

力学所的单脉冲Hopkinson扭杆是国际上唯一一套单脉冲Hopkinson扭杆，成功地消除应力波对试样的反复加载，可将材料的变形损伤过程冻结在不同阶段。

传统Hopkinson扭杆波形                                        单脉冲Hopkinson扭杆波形

钛合金的应力应变曲线与剪切带的演化过程

试样设计原则：

试样要设计为两侧带过渡圆盘的薄壁圆筒形状，两侧的轮缘尺寸要保证与波导杆的阻抗匹配。试样的实验段内外圆周面加工要保证同轴度在0.01mm的误差范围内，为防止应力集中，实验段的末端要用半径0.2～0.3mm的圆角过渡。

压缩试样图例