采用改进的SHPB实验装置对45钢薄壁金属圆柱管进行了膨胀断裂加载,完成了不同变形程度（覆盖圆柱管整个变形及断裂过程）圆柱管的冻结回收实验。回收样品可用于断裂机理研究分析,通过数值模拟辅助分析和实验数据拟合得到了圆柱管凸起处的径向应变、应变率和环向拉伸应力。通过在圆柱管端粘贴应变片监测断裂信号的方式,准确判断了圆柱管凸起处发生断裂的时间,以及径向断裂应变、应变率和环向拉伸断裂应力,在102～104 s^-1应变率范围内,SHPB实验装置可用于研究金属圆柱管膨胀断裂。

为了研究钢-聚丙烯混杂纤维对高强混凝土动态劈拉强度的影响并确定两者较优的混杂比例,采用覫120mm的SHPB压杆装置对两种纤维以不同体积比掺杂的高强混凝土试件进行了动态劈拉试验,得到了较高力加载率下各组试件的动态劈拉强度。通过对比各组试件的计算结果,讨论了两种纤维掺量对试件动态劈拉强度的影响,在本次试验掺量范围内,两者在钢纤维掺量2.5%、聚丙烯纤维掺量0.22%时获得较好的混杂效果。

在水泥混凝土中掺入适量橡胶粉制成橡胶水泥混凝土,能改善混凝土的韧性、抗冲击性能。本文采用分离式Hopkinson压杆(SHPB)试验技术对橡胶水泥混凝土抗冲击压缩性能进行了研究,得到橡胶水泥混凝土在不同应变率下的应力-应变曲线和韧性指数,分析讨论了橡胶粉粒径和掺量对混凝土动力性能的影响。

为探究芳纶纤维增强复合材料(AFRP)约束混凝土的动态冲击力学性能,采用覫100mm SHPB试验系统对C30、C40、C50三种基体强度等级的AFRP约束混凝土进行了动态冲击试验,得到了动态试验下的应力-应变曲线。试验结果表明,高应变率冲击下,AFRP约束条件显著延长了混凝土试件的弹塑性阶段,其延性、强度都有明显提高,并表现出应力率强化效应;约束层数的增加和基体混凝土强度的增大也有助于提高AFRP约束混凝土的抗冲击性能。