四类脉冲加载装置的设计及其加载性能

翟华涛; 叶文康; 富明慧; 胡玲玲

doi:10.11714/acta.snus.ZR20260069

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四类脉冲加载装置的设计及其加载性能

研究论文 | 更新时间：2026-07-02

- 四类脉冲加载装置的设计及其加载性能
- Design and loading performance of four types of pulse loading devices
- 中山大学学报(自然科学版)(中英文) 2026年65卷页码：67-74
- 作者机构：
  
  中山大学航空航天学院，广东深圳 518107
- 作者简介：
  
  翟华涛（2000年生），男；研究方向：冲击动力学；E-mail：zhaiht3@mail2.sysu.edu.cn
  胡玲玲（1980年生），女；研究方向：力学超结构；E-mail：hulingl@mail.sysu.edu.cn
- 基金信息：
  
  国家自然科学基金(12502466;12472400);深圳市科技计划(JCYJ20241202130001002)
- DOI：10.11714/acta.snus.ZR20260069
  中图分类号： O38
- 收稿：2026-03-22，
  
  修回：2026-04-22，
  
  录用：2026-04-22，
  
  网络首发：2026-05-13，
  
  纸质出版：2026-07-25
- 稿件说明：
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翟华涛,叶文康,富明慧等.四类脉冲加载装置的设计及其加载性能[J].中山大学学报(自然科学版)(中英文),2026,65(04):67-74.

Zhai Huatao,Ye Wenkang,Fu Minghui,et al.Design and loading performance of four types of pulse loading devices[J].Acta Scientiarum Naturalium Universitatis Sunyatseni,2026,65(04):67-74.
翟华涛,叶文康,富明慧等.四类脉冲加载装置的设计及其加载性能[J].中山大学学报(自然科学版)(中英文),2026,65(04):67-74. DOI： 10.11714/acta.snus.ZR20260069.

Zhai Huatao,Ye Wenkang,Fu Minghui,et al.Design and loading performance of four types of pulse loading devices[J].Acta Scientiarum Naturalium Universitatis Sunyatseni,2026,65(04):67-74. DOI： 10.11714/acta.snus.ZR20260069.

摘要

现有低应变率动态加载装置普遍结构复杂、成本较高，且除压缩外的脉冲加载形式尚不成熟。针对上述问题，本文提出了拉伸、压缩、拉压混合及撞击加载形式的新型低应变率脉冲加载装置，系统阐明了其工作原理。并通过实验验证了四类装置的脉冲加载性能，总结了脉冲波形的调控规律。结果表明：1）四类装置均可实现相应的脉冲加载，输出的拉伸脉冲幅值与重物下落高度、脉宽与细绳弹性成正比；2）四类装置输出的压缩及拉压混合脉冲幅值与激振器电压成正比，同时脉宽与工作频率成反比；3）四类装置输出的撞击脉冲速度与弹簧压缩量成正比。研究成果丰富了低应变率动态加载装置的类型，为相关领域的研究提供了低成本、精准可调的实验手段。

Abstract

Existing low-strain-rate dynamic loading devices are generally characterized by complex structures and high costs， while pulse loading modes other than compression remain underdeveloped. To address these issues， this paper proposes four novel low-strain-rate pulse loading devices， which cover tensile， compressive， tensile-compressive mixed， and impact loading modes. Their working principles are systematically elaborated， the pulse loading performance of the four types of devices is verified through experiments， and the regulation laws of pulse waveforms are analyzed and summarized. The results demonstrate that： 1） All four devices can achieve the corresponding pulse loading； the amplitude of the output tensile pulse is proportional to the falling height of the weight， and the pulse width is proportional to the elasticity of the thin string； 2） The amplitudes of the output compressive and tensile-compressive mixed pulses of the four devices are proportional to the exciter voltage， while the pulse width is inversely proportional to the operating frequency； 3） The impact pulse velocity output by the four devices is proportional to the spring compression amount. This research enriches the types of low-strain-rate dynamic loading devices and provides a low-cost， precise， and adjustable experimental method for research in related fields.

关键词

Keywords

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