本发明涉及霍普金森杆的动态剪切，尤其是涉及一种基于霍普金森杆的动态剪切系统及方法。
背景技术：
1、动态剪切试验常用于测定岩石强度和岩体抗剪强度指标，现阶段许多岩石工程的工况环境复杂，现阶段对此类情况煤岩的岩石结构和剪切特性研究不足，试验室内的试验通过霍普金森压杆系统实现。
2、目前，霍普金森杆的动态剪切操作时主要是针对圆柱形试样进行冲击。使用时，将圆柱形试样置入霍普金森杆，对圆柱形试样施加一个垂直的力，从而使得试样横向拉伸破坏，从而测定材料的断裂强度和断裂韧性，可研究材料在动态载荷下的力学性能，它是一种获取可靠数据的有效方法，为材料设计和工程应用提供了重要的支撑。
技术实现思路
1、本发明的目的是提供一种基于霍普金森杆的动态剪切系统及方法，实现使用单轴霍普金森杆做动态剪切实验，并且，采用正方体试样，丰富了霍普金森杆的试件尺寸类型和实验方法。
2、一方面，本发明提供了一种基于霍普金森杆的动态剪切系统，包括剪切组件、冲击动载组件和轴压加载组件，所述剪切组件包括第一剪切杆、第二剪切杆和正方形试件，所述第一剪切杆和第二剪切杆之间设有正方形试件；所述冲击动载组件设置于剪切组件的一侧，所述轴压加载组件设置于剪切组件的另一侧，所述轴压加载组件包括轴压装置和液压泵。
3、进一步地，所述剪切组件的一端通过入射杆与冲击动载组件连接，所述剪切组件的另一侧依次通过透射杆、吸收杆与轴压加载组件连接，所述轴压装置和吸收杆连接，所述液压泵和轴压装置连接。
4、进一步地，所述入射杆和透射杆的中部均设有应变片，所述应变片均通过桥盒与超动态应变仪连接，所述超动态应变仪的另一侧与计算机连接。
5、进一步地，所述第一剪切杆的第一套杆圆环部一侧设有第一剪切垫片部，所述第一剪切垫片部与第一套杆圆环部之间设有第一防转部，所述第一剪切垫片部和第一套杆圆环部的厚度相同，所述第一防转部的厚度大于第一剪切垫片部和第一套杆圆环部的厚度，所述第一剪切垫片部的高度大于所述第一防转部的高度，所述第一防转部的高度小于所述第一套杆圆环部上外环的高度。
6、进一步地，所述第二剪切杆的结构与第一剪切杆呈中心对称分布。
7、进一步地，所述第一剪切垫片部、第一防转部的外沿为与第一套杆圆环部外沿对应的弧形结构。
8、进一步地，所述第一剪切杆的一侧与入射杆连接，所述第二剪切杆的一侧与透射杆连接。
9、进一步地，所述冲击动载组件通过法兰连接入射杆，所述法兰处设有与红外线测速仪连接的红外对管。
10、进一步地，所述冲击动载组件的活塞缸的一侧设有开关，所述活塞缸的另一侧通过发射器与入射杆连接，所述发射器内设有子弹；所述活塞缸的末端通过气阀与高压氮气联通。
11、另一方面，本发明提供了一种基于霍普金森杆的动态剪切系统的方法，具体步骤如下：
12、s1、将正方体试样置于第一剪切杆、第二剪切杆之间；
13、s2、第一剪切杆、正方体试样、第二剪切杆、入射杆、透射杆、吸收杆之间相连接的部分均涂抹凡士林；
14、s3、打开冲击动载组件的开关，高压氮气通过气阀进入活塞缸中；
15、s4、发射器内的子弹在活塞缸提供的动能支撑下，撞击进入入射杆中，此时，红外线测速仪测试子弹的移动速度；
16、s5、超动态应变仪采集入射杆与透射杆上应变片的信号，通过计算机对信号曲线进行处理，再通过超高速数字采集仪对试样动态剪切全过程图片进行拍摄，最后通过计算机对图片进行数字散斑技术dic处理。因此，本发明实现单轴霍普金森杆做动态剪切实验。
17、下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步地详细描述。
1.一种基于霍普金森杆的动态剪切系统，其特征在于，包括剪切组件、冲击动载组件和轴压加载组件，所述剪切组件包括第一剪切杆、第二剪切杆和正方形试件，所述第一剪切杆和第二剪切杆之间设有正方形试件；所述冲击动载组件设置于剪切组件的一侧，所述轴压加载组件设置于剪切组件的另一侧，所述轴压加载组件包括轴压装置和液压泵。
2.根据权利要求1所述的一种基于霍普金森杆的动态剪切系统，其特征在于，所述剪切组件的一端通过入射杆与冲击动载组件连接，所述剪切组件的另一侧依次通过透射杆、吸收杆与轴压加载组件连接，所述轴压装置和吸收杆连接，所述液压泵和轴压装置连接。
3.根据权利要求2所述的一种基于霍普金森杆的动态剪切系统，其特征在于，所述入射杆和透射杆的中部均设有应变片，所述应变片均通过桥盒与超动态应变仪连接，所述超动态应变仪的另一侧与计算机连接。
4.根据权利要求1所述的一种基于霍普金森杆的动态剪切系统，其特征在于，所述第一剪切杆的第一套杆圆环部一侧设有第一剪切垫片部，所述第一剪切垫片部与第一套杆圆环部之间设有第一防转部，所述第一剪切垫片部和第一套杆圆环部的厚度相同，所述第一防转部的厚度大于第一剪切垫片部和第一套杆圆环部的厚度，所述第一剪切垫片部的高度大于所述第一防转部的高度，所述第一防转部的高度小于所述第一套杆圆环部上外环的高度。
5.根据权利要求4所述的一种基于霍普金森杆的动态剪切系统，其特征在于，所述第二剪切杆的结构与第一剪切杆呈中心对称分布。
6.根据权利要求4所述的一种基于霍普金森杆的动态剪切系统，其特征在于，所述第一剪切垫片部、第一防转部的外沿为与第一套杆圆环部外沿对应的弧形结构。
7.根据权利要求1所述的一种基于霍普金森杆的动态剪切系统，其特征在于，所述第一剪切杆的一侧与入射杆连接，所述第二剪切杆的一侧与透射杆连接。
8.根据权利要求1所述的一种基于霍普金森杆的动态剪切系统，其特征在于，所述冲击动载组件通过法兰连接入射杆，所述法兰处设有与红外线测速仪连接的红外对管。
9.根据权利要求1所述的一种基于霍普金森杆的动态剪切系统，其特征在于，所述冲击动载组件的活塞缸的一侧设有开关，所述活塞缸的另一侧通过发射器与入射杆连接，所述发射器内设有子弹；所述活塞缸的末端通过气阀与高压氮气联通。
10.如权利要求1-9任一项所述的一种基于霍普金森杆的动态剪切系统的方法，其特征在于，具体步骤如下：
