技术领域
[0001] 本
发明涉及材料动态力学参数获取装置及方法，具体说是一种基于电磁力的压缩
应力波-
扭转应力波耦合发生单元及方法，所述单元可以作为分离式霍普金森压缩-扭转复合加载的实验单元。
背景技术
[0002] 在实际应用中，工程材料与结构往往受到各种形式的
载荷作用。其中很多载荷的作用时间都在毫秒、微秒甚至纳秒量级；材料在遭受这种作用时间非常短的载荷时，所表现的力学性能与准静态条件下的材料力学性能有所不同。而材料在遭受这种冲击载荷时，自身的应力状态是十分复杂的，所承受的载荷随着时间历程也有着显著变化。因此，研究高应变率下材料承受多轴复合加载时的测试方法有着很高的科研、应用价值。
[0003] 霍普金森杆实验单元是测量材料在高应变率下的力学性能时使用最广泛的实验技术之一。这种方法的基本原理就是：将一个短试样置于两根细长杆之间，通过
加速的
质量块、短杆撞击或是炸药爆炸来产生应力波，从而对试样进行加载。同时利用粘贴在两根细长杆的长度1/2处的应变片来记录所测得的脉冲
信号。当两根细长杆一直保持弹性状态时，就可以根据一维弹性应力波的传播理论，通过在两根细长杆上所测得的脉冲信号，来计算出试样所受到的载荷以及试样自身的形变，从而得到试样材料的动态力学参数。
[0004] 为了利用霍普金森杆来实现材料的多轴复合加载，不同种类的应力波之间相互同步是十分重要的，特别是扭转波与拉伸波和压缩波在霍普金森杆中传播的
波速不同，如何使扭转波与压缩波和拉伸波同时对试样进行加载也是一个难点。但目前的传统霍普金森杆都是通过机械加载的方式来产生应力波，这就使得应力波的产生时间不能精确的控制。
[0005] 20世纪70年代，美国的Hubert A Schmitt等人对电磁
铆接技术进行了研究，并
申请了
专利(美国专利：3961739，1974年5月7日)，之后Zieve Peter等人对高压电磁铆接技术进行了改进，研制了低压电磁铆接技术(欧洲专利：0293257，1988年5月27日)。电磁铆接的工作原理就是通过在放电线圈和
工件之间增加了一个线圈和
放大器，在放电
开关闭合的瞬间，主线圈中快速变化的
电流脉冲在线圈周围产生电
磁场。与主线圈耦合的次级线圈在强磁场作用下产生感应电流，进而产生
涡流磁场，两磁场相互作用产生涡流斥力，并通过放大器传至
铆钉，使铆钉成型。这种利用
电磁感应原理产生冲击载荷的技术的控制时间十分精准，对输出载荷幅值、脉宽的可控性较强。因此，中国专利申请号为201420098605.4和201410161610.X的专利中，分别提出了将电磁铆接单元直接应用于霍普金森压杆单元中的设备方案和实验方法，但此方法获得的
波形具有局限性。在中国专利申请号为
201410173843.1和201410171963.8的两个发明创造中提出了一种基于电磁力的拉伸及
压缩应力波发生器实验单元以及使用方法，但这两种方案结构比较复杂，且传统的波形整形技术无法应用于拉伸情况。为了改善这种
缺陷，随后在中国专利申请号为201510956545.4的发明创造中，提出了一种新的加载枪结构，所述结构既可以产生拉伸波和压缩波，又可以使用传统的整形方式对波形进行整形。在中国专利申请号为201510051071的发明创造中，提出了一种电磁式实验单元的主线圈结构和使用方法，以提高电磁式实验单元所产生的幅值和脉冲宽度的变化范围。除此之外，中国专利申请号为201510257557.8的专利中提出了一种电磁式扭杆加载单元，该单元将电磁铆接技术的
电路系统与直流
电机的工作原理综合利用于霍普金森扭杆的应力波发生单元中，先对一个LRC电路进行充电，然后突然放电使
定子线圈产生瞬时的感应磁场，此时
转子上的永磁
铁会产生电磁力，使转子获得瞬间
扭矩，然后将这个瞬时扭矩通过转子轴输出到霍普金森杆上，从而产生一个扭转应力波。在中国专利申请号为201520325217.X的专利中，提出了具体的电磁式霍普金森扭杆加载单元的加载枪结构设计。目前来说，电磁驱动的单轴霍普金森杆实验技术已经接近成熟，由于电磁驱动控制
精度高，对应力波的脉宽和幅值可控范围大，这使得多轴霍普金森杆加载系统的研制变得可行。
发明内容
[0006] 本发明的
实施例提供了一种材料动态力学参数获取装置和方法，可解决
现有技术应力波控制精准度低的问题。
[0007] 本发明的实施例提供了一种材料动态力学参数获取装置，包括：
[0008] 电磁式霍普金森压杆加载单元，其包括压缩波加载枪和压缩杆，其中，压缩波加载枪用于向压缩杆加载压缩应力波；
[0009] 电磁式霍普金森扭杆加载单元，其包括扭转波加载枪和扭转杆，其中，扭转波加载枪用于向扭转杆加载扭转应力波，扭转杆与压缩杆为同一轴线；
[0010] 应力波同步单元，其与电磁式霍普金森压杆加载单元和电磁式霍普金森扭杆加载单元电连接，用于控制电磁式霍普金森压杆加载单元向压缩杆加载压缩应力波，和用于控制电磁式霍普金森扭杆加载单元向扭转杆加载扭转应力波；
[0011] 获取单元，其包括两个压缩应变片、两个扭转应变片和
数据采集单元，两个压缩应变片和两个扭转应变片分别和数据采集单元相连，用于获取试样的材料动态力学参数，其中，两个压缩应变片分别设置在压缩杆表面上和扭转杆表面上，两个扭转应变片分别设置在压缩杆表面上和扭转杆表面上，试样设置在压缩杆和扭转杆之间并与压缩杆和扭转杆保持同一轴线。
[0012] 所述两个压缩应变片分别粘贴所述压缩杆和所述扭转杆长度的1/2处的表面上一定
位置处，对于压缩杆而言，该位置和压缩杆与试样
接触端的距离应大于2倍的压缩波脉宽长度；对于扭转杆而言，该位置和扭转杆与扭转应力波发生器连接端的距离应大于2倍的压缩波脉宽长度，并且压缩应变片粘贴的方向与杆轴线方向相同，所述压缩应变片用于记录压缩应力波在杆中传播时的应变信号。
[0013] 所述扭转应变片对称粘贴在压缩杆和扭转杆长度1/2处的表面上一
定位置处，对于压缩杆而言，该位置和压缩杆与压缩应力波发生器连接端的距离应大于2倍的扭转波脉宽长度；对于扭转杆而言，该位置和扭转杆与试样接触端的距离应大于2倍的扭转波脉宽长度，其中扭转应变片粘贴的方向与杆轴线方向成一锐
角夹角，所述扭转应变片用于记录扭转应力波在杆中传播时的应变信号。
[0014] 所述锐角夹角为45°。
[0015] 所述数据采集单元包括惠斯通电桥和数据采集器，其中，压缩应变片和扭转应变片接入惠斯通电桥中；惠斯通电桥
输出信号至数据采集器。
[0016] 本发明实施例还提供了一种基于
权利要求1-5所述装置的材料动态力学参数获取方法，包括步骤：
[0017] 加载压缩应力波；
[0018] 加载扭转应力波；
[0019] 获得试样的压缩应力参数；
[0020] 获得试样的扭转应力参数；
[0021] 其中，试样的压缩应力参数和试样的扭转应力参数作为材料动态力学参数。
[0022] 所述获得试样的压缩应力参数包括步骤：
[0023] 将数据采集单元记录的
电压信号转化为杆上的应变信号，具体公式为：
[0024] ε＝2ΔU/k/(U-ΔU) (1)
[0025] 其中，ε为应力波的应变信号，U为惠斯通电桥的供电电压，k为压缩应变片灵敏度系数，ΔU是数据采集器记录的应力波信号的电压值；
[0026] 利用一维弹性应力波传播理论，采用一波法对杆中的应变信号进行处理，以获得试样的压缩应力参数：
[0027]
[0028]
[0029] σs＝EεTA/As
[0030] 其中， 为试样的压缩应变率，εs为试样的压缩应变，σs为试样7的压缩应力，C0是压缩杆和扭转杆的压缩波波速，L是试样的标距段长度，A是压缩杆和扭转杆的截面积，As是试样的截面积，E是压缩杆和扭转杆的
杨氏模量。
[0031] 所述方法还包括试样的压缩应力参数的
数据处理步骤：以εs为X轴、σs为Y轴作图得到试样在压缩条件下的应力应变曲线；以时间t为X轴、以 为Y轴就可得到试样的时间-应变率变化曲线。
[0032] 所述获得试样的扭转应力参数包括步骤：
[0033] 将数据采集器记录的电压信号转化为杆上的应变信号，具体公式为：
[0034] ε＝2ΔU/k/(U-ΔU) (1)
[0035] 其中，ε为扭转应力波的应变信号，U为惠斯通电桥的供电电压，k为扭转应变片灵敏度系数，ΔU是数据采集器记录的应力波信号的电压值；
[0036] 已知压缩杆与扭转杆采用的材料相同，则此时扭转透射波的应变信号为：
[0037] γT＝2(ε1-εRcos45°) (3)
[0038] 扭转反射波的信号为：
[0039] γR＝2(ε2-εTcos45°) (4)
[0040] 其中，ε1为压缩杆上的扭转应变片组测得的应变信号，ε2为扭转杆上的扭转应变片测得的应变信号，εR为压缩反射波的应变信号，εT为压缩透射波的应变信号。
[0041] 利用一维弹性应力波传播理论，采用一波法对γR和γT进行处理以获得试样的扭转应力参数：
[0042]
[0043]
[0044]
[0045] 其中， 为试样的
剪切应变率，γs为试样的剪切应变，τs为试样的
剪切应力，rs为试样标距段的中面半径，rb为压缩杆和扭转杆的半径，C1是压缩杆和扭转杆的扭转波波速，Ls是试样标距段的长度，Jb是压缩杆和扭转杆的极惯性矩，Js是试样标距段的极惯性矩，Gb是压缩杆和扭转杆的
剪切模量。
[0046] 所述方法还包括试样的扭转应力参数的数据处理步骤：以γs为X轴、τs为Y轴作图得到试样在扭转条件下的应力应变曲线；以时间t为X轴、以 为Y轴就可得到试样的时间-剪切应变率变化曲线。
[0047] 本发明的实施例通过将电磁驱动的扭转应力波发生装置和压缩应力波发生装置应用于霍普金森压缩-扭转耦合实验中，使得实验装置产生的扭转应力波和压缩应力波在产生时间、脉宽以及幅值方面都能达到精确控制，并利用高精度的
电子开关精确控制扭转应力波和压缩应力波的产生时间，从而可以对试样同时施加扭转应力波载荷和压缩应力波载荷，克服了机械驱动装置控制精度差所导致的扭转应力波和压缩应力波无法对试样进行同步加载的问题。同时，实验装置对扭转应力波和压缩应力波脉宽以及幅值的精确控制，可以使材料分别受到不同大小的扭转力载荷和
压缩力载荷，这对材料在动态多轴条件下的塑性力学行为研究有很大帮助。
附图说明
[0048] 图1是本发明实施例的材料动态力学参数获取装置；
[0049] 图2是本发明实施例的材料动态力学参数获取装置的应力波同步原理图。
[0050] 附图标号说明：
[0051] 21、31.电源；2.压缩波电容充电器；3.压缩波加载枪；4.压缩杆；25、35.扭转应变片组；26、36.压缩应变片组；7.试样；8.扭转杆；9.扭转波加载枪；10.扭转波电容充电器；11.数据采集器；12.应力波同步单元；23、33.控制箱；14.扭转波电容器组；15.压缩波电容器组。
具体实施方式
[0052] 为了便于本领域一般技术人员理解和实现本发明，现结合附图描绘本发明的实施例。
[0053] 实施例一
[0054] 本发明的材料动态力学参数获取装置包括应力波加载单元和
波导杆系统。其中应力波加载单元包括压缩应力波发生器、扭转应力波发生器以及应力波同步单元。其中压缩应力波发生器采用申请号为201510956545.4的发明专利中所提出的加载单元；扭转应力波发生器采用电磁式霍普金森扭杆加载单元；应力波同步单元采用高精度的数字式延时发生器。
[0055] 本发明涉及扭转应力波与压缩应力波对试样的同步加载。具体过程为：本发明所涉及的压缩应力波发生器和扭转应力波发生器的原理都是通过电源给一个
电能储存释放器进行充能，然后通过开关，使电能储存释放器在充电和放电两个状态之间进行转换，从而产生瞬时的强电流，使加载枪获得瞬时载荷，所述载荷传递给霍普金森杆后形成压缩应力波和扭转应力波。由于压缩应力波和扭转应力波在霍普金森杆中传递时的波速不同，为了使压缩应力波和扭转应力波同时从杆的加载端传递到杆与试样的接触面，必须事先通过一维弹性应力波传播理论，分别计算出压缩应力波和扭转应力波从杆的加载端传递到杆与试样接触面所需的时间，然后再通过两者做差计算出压缩应力波和扭转应力波的传播时间间隔，然后通过应力波同步单元以所述的时间间隔分别给压缩应力波发生器的电能储存释放器和扭转应力波发生器的电能储存释放器发送开关信号，从而使压缩应力波和扭转应力波以设定的时间间隔产生，当压缩应力波和扭转应力波从杆的加载端传递到杆与试样的接触面时，两列波就会同时对试样进行加载，从而实现霍普金森杆对材料的压缩-扭转复合加载。
[0056] 本发明的材料动态力学参数获取装置包含两根长度相同的细长杆，其中一根为压缩杆，一根为扭转杆；两杆均为圆柱形杆，杆直径为25mm，长度为2m；其中扭转杆一端有连接扭转应力波发生单元的外
螺纹。
[0057] 本实施例提供了一种材料动态力学参数获取装置，其包括电磁式霍普金森压杆加载单元、电磁式霍普金森扭杆加载单元和应力波同步单元，下面对上述部件进行详细说明。
[0058] 电磁式霍普金森压杆加载单元包括电源21，压缩波电容充电器2和压缩波加载枪3；压缩波电容充电器2采用电磁铆接设备的供电部分，并将所述电容充电器的输出的正极输出线与压缩波加载枪3的正极线相接，负极输出线与压缩波加载枪的负极线相接。
[0059] 电磁式霍普金森扭杆加载单元包括电源31，扭转波电容充电器10和扭转波加载枪9；扭转波电容充电器10采用一套电磁铆接设备的供电部分，并将所述电容充电器的正极输出线与负极输出线分别与扭转波加载枪9的正极接头和负极接头通过
导线相连接。
[0060] 本实例中压缩波电容充电器2和扭转波电容充电器10均由电容器箱与控制箱23、33所组成。其中电容器箱均包含一个电容器组和电子开关。压缩波电容充电器2的电容器组
14由10个脉冲电容器并联组成，该脉冲电容器的额定电压为1000V，电容值为200微法；扭转波电容充电器10的电容器组15由10个脉冲电容器并联组成，该脉冲电容器的额定电压为
10000V，电容值为6mf。应力波同步单元12通过导线分别与压缩波电容器组14和扭转波电容器组15相连接，作为一个开关信号发生器，来替代压缩波电容充电器和扭转波电容充电器电路的电子开关。压缩波电容充电器2和扭转波电容充电器10采用同种控制箱，所述控制箱
23、33包括PLC及其控制系统。控制系统主要由模拟控制部分、数字控制部分以及数字显示部分组成。其中模拟控制部分采用SIEMENS公司的TCA785芯片。数字控制部分由西
门子的S7-200系列及西门子模拟输入输出扩展模块EM235组成。充电电压控制主要是通过电压环和电流环的PID控制方式实现。数字显示部分主要是通过S7-200系列文本显示器TD200组成。
[0061] 本实例中电源均采用380V的工业三相交流电。
[0062] 本实例中应力波同步单元采用美国SRS公司的DG645型号数字延时发生器。
[0063] 其中，压缩波加载枪3、压缩杆4、扭转杆8和扭转波加载枪9依照同轴顺序依次安装在实验台上，并将所述压缩杆4和扭转杆8仅在轴线方向可以自由移动。将一个试样7安装在压缩杆4和扭转杆8之间，并且使试样7与压缩杆4和扭转杆8同轴。
[0064] 在压缩杆4和扭转杆8长度的大约1/2位置处，分别将两片或多片参数完全相同的应变片对称粘贴在压缩杆4和扭转杆8的表面，其中应变片粘贴的方向与杆轴线方向相同，所述应变片用于记录压缩应力波在杆中传播时的应变信号，称为压缩应变片26、36；所述大约1/2位置是指，对于压缩杆而言，该位置和压缩杆与试样接触端的距离应大于2倍的压缩应力波脉宽长度；对于扭转杆而言，该位置和扭转杆与扭转应力波发生器连接端的距离应大于2倍的压缩应力波脉宽长度。再将两片或多片参数完全相同的应变片对称粘贴在压缩杆4和扭转杆8长度1/2处的表面，其中应变片粘贴的方向与杆轴线方向成45°夹角，所述应变片用于记录扭转应力波在杆中传播时的应变信号，称为扭转应变片25、35，扭转应变片对称粘贴在压缩杆和扭转杆长度1/2处的表面上一定位置处，对于压缩杆而言，该位置和压缩杆与压缩应力波发生器连接端的距离应大于2倍的扭转波脉宽长度；对于扭转杆而言，该位置和扭转杆与试样接触端的距离应大于2倍的扭转波脉宽长度。在压缩应变片26、36和扭转应变片25、35的引脚上
焊接引线，将所述两个应变片组接入数据采集系统中。将所述应变片引线采用双芯屏蔽线接入惠斯通电桥中。同时，所述的惠斯通电桥输出信号采用双芯屏蔽线接入数据采集器11。
[0065] 本发明实施例还公开了一种材料动态力学参数获取方法，包括步骤：加载压缩应力波；加载扭转应力波；获得试样的压缩应力参数；获得试样的扭转应力参数；其中，试样的压缩应力参数和试样的扭转应力参数作为材料动态力学参数。下面描述本发明实施例获取材料动力学参数的原理和方法。
[0066] 使用电源21、31分别向压缩波电容充电器2和扭转波电容充电器10进行充电，其中充电电压不得高于电容器的额定电压。待所述两个电容充电器电充满后，在应力波同步单元12中设定压缩波电容充电器2和扭转波电容充电器10的放电时间，然后使应力波同步单元以设定好的时间分别向压缩波电容充电器2和扭转波电容充电器10发生开关信号，所述的两个电容充电器开始放电。
[0067] 在压缩应力波发生器中，压缩波电容充电器2对压缩加载枪3的主线圈放电，从而使锥形放大器与主线圈之间产生电磁斥力，所述电磁斥力在锥形放大器内部表现为压缩应力波，所述压缩应力波在被锥形放大器放大后形成压缩入射波传入压缩杆4，当压缩入射波传至压缩杆4和试样7的接触面时，由于波阻抗不匹配，压缩入射波的一部分被反射，在压缩杆4中形成压缩反射波；另一部分则通过试样7透射进入扭转杆8中，形成压缩透射波。所述压缩反射波和压缩透射波的形状与幅值是由试样7材料的性质决定的。由于压缩应变片26与惠斯通电桥相连接，压缩应变片26中的应变信号转换为惠斯通电桥的桥臂电压变化，数据采集器11通过信号线与惠斯通电桥连接，所述数据采集器11采用差分法输入以抵消
电磁干扰。数据采集器11将惠斯通电桥的桥臂电压变化记录并存储。其中压缩杆4上的压缩应变片组26将压缩入射波信号VI和压缩反射波信号VR记录下来；扭转杆8上的压缩应变片组36将压缩透射波信号VT记录下来。将数据采集器11记录的电压信号转化为杆上的应变信号，具体公式为：
[0068] ε＝2ΔU/k/(U-ΔU) (1)
[0069] 其中，ε为应力波的应变信号，U为惠斯通电桥的供电电压，k为压缩应变片26灵敏度系数，ΔU是数据采集器11记录的应力波信号的电压值。
[0070] 通过公式(1)，压缩入射波信号VI转化为压缩入射波应变信号εI，压缩反射波信号VR转化为压缩反射波应变信号εR，压缩透射波信号VT转化为压缩透射波应变信号εT。利用一维弹性应力波传播理论，采用一波法对杆中的应变信号进行处理，一波法公式如下：
[0071]
[0072] 其中， 为试样7的压缩应变率，εs为试样7的压缩应变，σs为试样7的压缩应力，C0是压缩杆4和扭转杆8的压缩波波速，L是试样7的标距段长度，A是压缩杆4和扭转杆8的截面积，As是试样7的截面积，E是压缩杆4和扭转杆8的杨氏模量。
[0073] 数据处理完成后，以εs为X轴、σs为Y轴作图就可得到试样7在压缩条件下的应力应变曲线；以时间t为X轴、以 为Y轴就可得到试样7的时间-应变率变化曲线。
[0074] 在扭转应力波发生器中，扭转波电容充电器10对扭转加载枪9的定子线圈放电，从而使定子线圈和转子上的永
磁铁之间产生电磁斥力，所述电磁斥力使转子获得了一个瞬时扭矩，所述瞬时扭矩通过转子轴传递到扭转杆8上形成扭转入射波。当扭转入射波传至扭转杆8和试样7的接触面时，由于波阻抗不匹配，扭转入射波的一部分被反射，在扭转杆8中形成扭转反射波；另一部分则通过试样7透射进入压缩杆4中，形成扭转透射波。所述扭转反射波和扭转透射波的形状和幅值是由试样7材料的性质决定的。由于扭转应变片36与惠斯通电桥相连接，扭转应变片36中的应变信号转换为惠斯通电桥的桥臂电压变化，数据采集器11通过信号线与惠斯通电桥连接，所述数据采集器11采用差分法输入以抵消电磁干扰。
[0075] 数据采集器11将惠斯通电桥的桥臂电压变化记录并存储。其中扭转杆8上的扭转应变片35将扭转入射波信号 记录下来。当扭转入射波传递到扭转杆8和试样7端面，然后反射形成扭转反射波时，扭转反射波与从压缩杆4透射过来的压缩透射波信号混杂在一起，所述混合信号传递到扭转杆上的扭转应变片35引起电压变化V1；同理，当扭转透射波透射进入压缩杆4时，扭转透射波与压缩杆4中的压缩反射波混杂在一起，所述混合信号传递到压缩杆4上的扭转应变片25引起电压变化V2。
[0076] 利用公式(1)，将扭转入射波信号 转化为扭转入射波应变信号γI，将混合信号V1和V2分别转化为应变信号ε1和ε2。由于此时在压缩杆4中，扭转透射应力波和压缩反射应力波信号混杂在一起；在扭转杆8中，扭转反射波和压缩透射波信号混杂在一起。因此要对应变信号ε1和ε2进行分解，从而得到杆上真实的扭转反射波应变信号γR和扭转透射波应变信号γT。已知压缩杆4与扭转杆8采用的材料相同，则此时扭转透射波的应变信号为：
[0077] γT＝2(ε1-εRcos45°) (3)
[0078] 扭转反射波的信号为：
[0079] γR＝2(ε2-εTcos45°) (4)
[0080] 其中，ε1为压缩杆上的扭转应变片组测得的应变信号，ε2为扭转杆上的扭转应变片测得的应变信号，εR为压缩反射波的应变信号，εT为压缩透射波的应变信号。
[0081] 利用一维弹性应力波传播理论，采用一波法对γR和γT进行处理，一波法公式如下：
[0082]
[0083]
[0084]
[0085] 其中， 为试样7的剪切应变率，γs为试样7的剪切应变，τs为试样7的剪切应力，rs为试样7标距段的中面半径，rb为压缩杆4和扭转杆8的半径，C1是压缩杆4和扭转杆8的扭转波波速，Ls是试样7标距段的长度，Jb是压缩杆4和扭转杆8的极惯性矩，Js是试样7标距段的极惯性矩，Gb是压缩杆4和扭转杆8的剪切模量。
[0086] 数据处理完成后，以γs为X轴、τs为Y轴作图就可得到试样7在扭转条件下的应力应变曲线；以时间t为X轴、以 为Y轴就可得到试样7的时间-剪切应变率变化曲线。
[0087] 本发明的电磁式霍普金森压杆加载单元可以替换为本发明的电磁式霍普金森拉杆加载单元。
[0088] 本发明将电磁驱动的扭转应力波发生装置和压缩应力波发生装置应用于霍普金森压缩-扭转耦合实验中，使得实验装置产生的扭转应力波和压缩应力波在产生时间、脉宽以及幅值方面都能达到精确控制，并利用高精度的电子开关精确控制扭转应力波和压缩应力波的产生时间，从而可以对试样同时施加扭转应力波载荷和压缩应力波载荷，克服了机械驱动装置控制精度差所导致的扭转应力波和压缩应力波无法对试样进行同步加载的问题。同时，实验装置对扭转应力波和压缩应力波脉宽以及幅值的精确控制，可以使材料分别受到不同大小的扭转力载荷和压缩力载荷，这对材料在动态多轴条件下的塑性力学行为研究有很大帮助。
[0089] 虽然通过实施例描绘了本发明，但本领域普通技术人员知道，在不脱离本发明的精神和实质的情况下，就可使本发明有许多
变形和变化，本发明的范围由所附的权利要求来限定。
