CN105954120A - 以动态拉伸应变率为单一变量的动态损伤实验方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种以动态拉伸应变率为单一变量的动态损伤实验方法，涉及冲击动力学领域，包括：S1.制作多个飞片；S2.制备多个样品靶，每个所述样品靶中的所述第一样品靶的厚度与所述第二样品靶的厚度的差值均相同；S3.多个所述飞片与多个所述样品靶一一对应，构成多个冲击实验组，每个冲击实验组中的所述飞片的厚度与所述样品靶的总厚度的比均相同，每个所述冲击实验组中的所述飞片的厚度与所述样品靶的总厚度之和均不相同；S4.对每个冲击实验组进行冲击实验；S5.测量撞击后的数据，分析结果。本发明能显著降低对应变率效应理论分析的难度。同时，更适合研究动态拉伸损伤演化早期的动力学过程和规律。
Description
技术领域
本发明涉及冲击动力学领域，具体而言，涉及一种以动态拉伸应变率为单一变量的动态损伤实验方法。
背景技术
冲击动力学是一门以力学、材料学、物理学为基础的力学分支学科，以冲击载荷作用下材料的动力学行为和结构特性为主要研究对象，包括材料构件在动载荷下的运动、变形、破坏和失效现象。主要应用领域有：爆破工程、钻井开矿、机械加工、水下爆炸切割、武器工程等。
在冲击动力学中，根据外加载荷的不同，材料的断裂形式主要分为拉伸断裂和剪切断裂。这是动态断裂研究的两大主要方向。显而易见，当材料构件受拉伸应力作用而断裂时称为拉伸断裂，受剪切应力作用而断裂时称为剪切断裂。工程实际中大部分为拉伸断裂现象，这种断裂的作用机理为压缩波在自由面反射，使得材料构件中的局部区域受力处于拉伸状态，一旦拉伸应力达到一定阈值、作用时间足够长，材料便会发生拉伸断裂，部分材料构件剥落，在断裂面处形成新的自由面，沿新的自由面剥离的部分称为层裂片，这种应力波反射引起的断裂现象称为反射断裂，即通常所说的层裂。反射过程中，波的能量强度会随时间的推移而逐渐减弱，越是深入材料内部，其强度逐渐减弱。一旦初始波的强度足够，上述层裂过程会重复发生，从而产生多个层裂面，这种现象即为二次层裂。如炸药爆炸切割实验中，有机玻璃背面的层裂现象即此作用原理。在一些常规方法无法完成的特殊作业场合层裂切割发挥着不可替代的作用，如微爆索切割航空有机玻璃、海底沉船的打捞等。
一维应变条件下的层裂作为一种最典型的动态拉伸断裂破坏形式，由于理论分析简单、实验易于实施等特点，同时包含了材料在动态拉伸条件下响应过程的丰富内容，因此，一直是研究材料动态响应和破坏的重要手段，对于理解和认识材料在极端条件下性能具有重要意义，因此本专利申请中之后涉及的层裂在不特殊说明情况下默认为应力波反射层裂。
在现有技术中，一维应变条件下的层裂实验，可采用气炮、电炮等装置(动态拉伸应变率范围104s-1～107s-1，拉伸应力持续时间100ns～5ms)驱动飞片与样品碰撞，从而实现对层裂损伤演化过程的研究。在实验中，普遍采用的方案是通过对飞片与样品的碰撞速度变化或飞片、样品的厚度控制来研究动态加载下材料损伤的动态拉伸应变率产生的效应，并进行数据解读和理论分析。
但是现有的实验过程中发现，通过对飞片与样品的碰撞速度变化或飞片、样品的厚度控制来研究动态加载下材料损伤的动态拉伸应变率，其中实验中动态拉伸应变率的变化所以引起的层裂变化和理论动态拉伸应变率变化相同的值所引起的层裂变化存在较大偏差，严重影响平面冲击实验的准确性，以及对数据进行后续处理的研究。
发明内容
有鉴于此，本发明提供了一种以动态拉伸应变率为单一变量的动态损伤实验方法，以改善上述问题。
本发明提供的一种以动态拉伸应变率为单一变量的动态损伤实验方法，包括：
S1.制作多个飞片，多个所述飞片的材料均相同；
S2.制备多个样品靶，所述样品靶均为组合靶，每个所述样品靶包括第一样品靶和第二样品靶，所述第一样品靶与所述飞片撞击，每个所述样品靶中的所述第一样品靶与所述第二样品靶的材质相同，所述第一样品靶与所述第二样品靶贴合，所述第一样品靶与所述第二样品靶之间只能传递压力不能传递拉伸力，所述第一样品靶的厚度小于所述第二样品靶的厚度，每个所述样品靶中的所述第一样品靶的厚度与所述第二样品靶的厚度的差值均相同；
S3.多个所述飞片与多个所述样品靶一一对应，构成多个冲击实验组，每个冲击实验组中的所述飞片的厚度与所述样品靶的总厚度的比均相同，每个所述冲击实验组中的所述飞片的厚度与所述样品靶的总厚度之和均不相同；
S4.对每个冲击实验组进行冲击实验，用每个冲击实验组中的飞片分别以相同的碰撞速度撞击对应的样品靶；
S5.测量撞击后的数据，分析结果。
以上所述的以动态拉伸应变率为单一变量的动态损伤实验方法，优选地，S2包括，利用公式
其中，为样品靶拉伸应变率的差值
h为样品靶总厚度
Δh为样品靶总厚度的差值
Cb为材料体波声速
CL为材料纵波波速
实现对拉伸应变率的变化区间通过样品靶的总厚度的差值来进行预估，选择样品靶的总厚度的差值来对拉伸应变率的变化区间进行控制。能够在实验之前有意识的根据厚度与动态拉伸应变率的对应关系，选择特定的动态拉伸应变率或者控制动态拉伸应变率的变化量，能够根据自己的需要进行设置，使得是实验数据的结果能够更加贴近自身的研究目的，降低研究难度。
以上所述的以动态拉伸应变率为单一变量的动态损伤实验方法，优选地，多个所述冲击实验组的总厚度构成等差数列。多个冲击实验组的总厚度构成了等差数列，等差数列的总厚度的变化为线性变化，能够更加方便地观察动态拉伸应变率的变化与冲击实验组的总厚度的变化的对应关系，便于研究人员进行研究分析。
以上所述的以动态拉伸应变率为单一变量的动态损伤实验方法，优选地，所述等差数列的公差为0-3mm。采用0-3mm的公差，能够实现引起动态拉伸应变率的变化，同时变化幅度不是太大，能够更加准确的观察动态拉伸应变率的变化所引起的动态损伤实验的结果变化。
以上所述的以动态拉伸应变率为单一变量的动态损伤实验方法，优选地，每个所述样品靶中的所述第一样品靶与所述第二样品靶的厚度差为0-6mm。在进行层裂实验时，一般采用3-8mm的样品靶，所以，组合形成样品靶的第一样品靶和第二样品靶的厚度差为3-8mm之间，优选地为0-6mm，使得第一样品靶和第二样品靶之间不至于因为厚度差值太大，导致拉伸应力持续时间太长，不便于实验实施。
以上所述的以动态拉伸应变率为单一变量的动态损伤实验方法，优选地，在S2还包括，根据每个所述样品靶中的所述第一样品靶与所述第二样品靶的厚度差与拉伸应力持续时间的对应关系，利用公式其中，
t为拉伸应力持续时间
h1为第一样品靶的厚度
h2为第二样品靶的厚度
C为材料的平均声速
通过第一样品靶和第二样品靶的厚度差计算出相应的拉伸应力持续时间。为了便于实验人员进行观察和实验，尽可能让拉伸应力持续时间维持在适中的时间，即便于研究人员对动态拉伸应变的过程进行观察，不会因为拉伸应力持续时间过短而影响最后的分析检测结果。
以上所述的以动态拉伸应变率为单一变量的动态损伤实验方法，优选地，所述飞片的厚度与所述样品靶的比为0.3-0.6。为了便于实验的进行和数据的收集，在实验中，飞片的厚度一般采用为样品靶厚度的0.5，为了便于计算和提高实验效果的准确性，可以采用飞片的厚度为样品靶厚度的0.3-0.6。
以上所述的以动态拉伸应变率为单一变量的动态损伤实验方法，优选地，三个所述样品靶的所述第一样品靶和所述第二样品靶的厚度分别为1mm和3mm，2mm和4mm，3mm和5mm。采用这三种规格为通用规格。
以上所述的以动态拉伸应变率为单一变量的动态损伤实验方法，优选地，S5包括记录样品靶的自由面粒子速度在时间上的变化，以时间为横轴，以自由面粒子速度为纵轴，绘制自由面粒子速度-时间图，从图中采集自由面粒子速度的最大值与第一个极小值的差值记为Δu，采集自由面粒子速度的最大值到第一个极小值所经历的时间记为Δt，通过公式
其中为拉伸应变率
cb为材料体波声速
Δu为自由面粒子速度的最大值与第一个极小值的差值
Δt为Δu段所经历的时间
计算出不同样品靶的拉伸应变率，
同时对样品靶软回收，通过样品靶表征技术，获得样品损伤程度、微结构和断裂特征信息，将每个冲击实验组的数据分别记录，比对分析，得出不同动态拉伸应变率对于层裂的影响。获得样品损伤程度、微结构和断裂特征这些信息后，能够对这些数据进行分析，分析由动态拉伸应变率单一变量引起的这些结果和数据的变化，从而得出动态拉伸应变率单独变化对动态拉伸的作用和影响。
以上所述的以动态拉伸应变率为单一变量的动态损伤实验方法，优选地，利用任意反射面的速度干涉仪(VISAR，Velocityinterferometer system for any reflector)记录样品靶的自由面粒子速度随时间的变化。任意反射面的速度干涉仪对自由面粒子速度进行测量，效率高。
相对于现有技术，本发明提供的以动态拉伸应变率为单一变量的动态损伤实验方法包括以下有益效果：第一样品靶和第二样品靶贴合，产生一个不能承受任何拉伸应力的界面，当飞片撞击在样品靶后，从界面分别向飞片和样品靶各产生一个冲击波，在飞片内的冲击波的传播方向朝向飞片的自由面，即飞片远离碰撞的一面，在样品靶内的冲击波的传播方向朝向样品靶的自由面，即样品靶中，所述第二样品靶远离碰撞的一面。当这两个冲击波分别到达飞片的自由面和第二样品靶的自由面后，会发生反射，形成反射稀疏波，同时波的传播方向发生改变，使得这两束反射稀疏波在样品靶中相遇，造成样品靶的拉伸区域。之后，当从第二样品靶的自由面反射的稀疏波传播至第一样品靶与第二样品靶的界面的时候，由于界面只能够承受压力而不能够承受拉伸力而分离，该束稀疏波将会在界面位置再次进行反射，形成压缩波，同时波的传播方向再次指向第二样品靶的自由面，该压缩波所到之处应力变为零，终止了损伤发展，样品中拉伸应力持续时间将停止，通过此种结构，实现对拉伸应力持续时间的控制。
在本发明中，由于限制了飞片的厚度和样品靶的厚度比为恒值，配合限制样品靶的第一样品靶和第二样品靶之间的差值为恒定，这样设置，使得在研究不同动态拉伸应变率条件下材料的损伤时，即使每个冲击实验组的总厚度不同，但只要每个冲击实验组中的飞片的撞击速度相同，则应力波在每个冲击实验组的样品靶内的拉伸应力持续时间都是相同的。同时，由于每个冲击实验组中的飞片的撞击速度是相同的，则实现了每个冲击实验组的拉伸应力幅值相同。而同时本发明中，每个冲击实验组的总厚度不同，使得每个冲击实验组即使在其他条件相同，其产生的动态拉伸应变率也不同。
本发明能够实现对动态拉伸应变率单一因素进行控制，排除其他因素的干扰，获得的只有动态拉伸应变率为变量的单实验数据，能显著降低对应变率效应理论分析的难度。同时，采用本发明，更适合研究动态拉伸损伤演化早期(损伤形核)的动力学过程和规律。
附图说明
为了更清楚的说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明第一实施例提供的以动态拉伸应变率为单一变量的动态损伤实验方法采用的冲击实验装置的示意图。
其中，附图标记与部件名称之间的对应关系如下：飞片101，界面102，第一样品靶103，第二样品靶104，冲击波105，反射稀疏波106，稀疏波交汇区107，拉伸应力持续时间108。
具体实施方式
现有技术中，一维应变条件下的层裂实验，可采用气炮、电炮等装置(动态拉伸应变率范围104s-1～107s-1，拉伸应力持续时间100ns～5ms)驱动飞片与样品靶碰撞，从而实现对层裂损伤演化过程的研究。在实验中，普遍采用的方案是通过对飞片与样品的碰撞速度变化或飞片、样品的厚度控制来研究动态加载下材料损伤的动态拉伸应变率产生的效应、数据解读和理论分析。
但是现有的实验过程中发现，通过对飞片与样品的碰撞速度变化或飞片、样品的厚度控制来研究动态加载下拉伸应变率的变化对材料的动态损伤的影响，其中实验中动态拉伸应变率的变化所以引起的层裂变化和理论动态拉伸应变率变化相同的值所引起的层裂变化存在较大偏差，严重影响平面冲击实验的准确性，以及对数据进行后续分析和研究。
本发明提供了一种以动态拉伸应变率为单一变量的动态损伤实验方法来改善上述问题。
经过申请人长期研究、反复推断和实验之后，发现造成实验误差的主要原因，是因为飞片101与样品靶碰撞速度的变化，一方面能改变动态拉伸应变率，但同时也会改变拉伸应力幅值。而这种改变对材料损伤的影响难以精确评估，使得拉伸应变率很难解耦出来，因此会给通过改变碰撞速度来研究动态加载下材料损伤的应变率效应的数据解读和理论分析带来困难。
另一方面，当加载速度相同时，如果改变飞片和/或样品靶的厚度，在改变动态拉伸应变率的同时，也会改变拉伸应力在样品板内持续时间。由于拉伸应力持续时间108对材料最终的损伤状态具有显著的影响。因此，通过飞片和/或样品靶的厚度变化，研究不同动态拉伸应变率条件下材料的损伤，在技术上也存在一定困难。
造成实验误差的主要原因的发现本身在本领域具有较大的难度和较高的创新。
下面通过具体的实施例并结合附图对本发明做进一步的详细描述。
本发明中第一、第二、第三等均为区别示意，并不是限定。
图1是本发明第一实施例提供的以动态拉伸应变率为单一变量的动态损伤实验方法采用的冲击实验装置的示意图。如图1所示，本发明第一实施例提供的一种以动态拉伸应变率为单一变量的动态损伤实验方法，包括：
S1.制作多个飞片101，多个所述飞片101的材料均相同；
S2.制备多个样品靶，所述样品靶均为组合靶，每个所述样品靶包括第一样品靶103和第二样品靶104，所述第一样品靶103与所述飞片101撞击，每个所述样品靶中的所述第一样品靶103与所述第二样品靶104的材质相同，所述第一样品靶103与所述第二样品靶104贴合，所述第一样品靶103与所述第二样品靶104之间只能传递压力不能传递拉伸力，所述第一样品靶103的厚度小于所述第二样品靶104的厚度，每个所述样品靶中的所述第一样品靶103的厚度与所述第二样品靶104的厚度的差值均相同；
S3.多个所述飞片101与多个所述样品靶一一对应，构成多个冲击实验组，每个冲击实验组中的所述飞片101的厚度与所述样品靶的总厚度的比均相同，每个所述冲击实验组中的所述飞片101的厚度与所述样品靶的总厚度之和均不相同；
S4.对每个冲击实验组进行冲击实验，用每个冲击实验组中的飞片101分别以相同的碰撞速度撞击对应的样品靶；
S5.测量撞击后的数据，分析结果。
实验时一般采用加载装置(如气炮)发射，携带飞片101对样品靶进行撞击。
第一样品靶103和第二样品靶104贴合，产生一个不能承受任何拉伸应力的界面102。当飞片101撞击在样品靶后，从碰撞面分别向飞片101和样品靶各产生一个冲击波105，在飞片101内的冲击波105的传播方向朝向飞片101的自由面，即飞片101远离碰撞的一面，在样品靶内的冲击波105的传播方向朝向样品靶的自由面，即样品靶中，第二样品靶104远离碰撞的一面。当这两个冲击波105分别到达飞片101的自由面和第二样品靶104的自由面后，会发生反射，形成反射稀疏波106，同时波的传播方向发生改变，使得这两束反射稀疏波106在样品靶中相遇，造成样品靶的稀疏波交汇区107，即拉伸区域。之后，当从第二样品靶104的自由面反射的稀疏波106传播至第一样品靶103与第二样品靶104的界面102的时候，由于界面102只能够承受压力而不能够承受拉伸力而分离，该束稀疏波106将会在界面102位置再次进行反射，形成压缩波，同时波的传播方向再次指向第二样品靶104的自由面，同时该压缩波所到之处应力变为零，终止了损伤发展，样品中拉伸应力持续时间108将停止，通过此种结构，实现对拉伸应力持续时间108的控制。图1中拉伸应力持续时间108位于稀疏波交汇区107上。
在本实施例中，由于限制了飞片101的厚度和样品靶的厚度比为恒值，配合限制样品靶的第一样品靶103和第二样品靶104之间的差值为恒定，使得在研究不同动态拉伸应变率条件下材料的损伤时，即使每个冲击实验组的总厚度不同，但只要每个冲击实验组中的飞片101的撞击速度相同，则应力波在每个冲击实验组的样品靶内的拉伸应力持续时间108都是相同的。同时，由于每个冲击实验组中的飞片101的撞击速度是相同的，则保证了每个冲击实验组的拉伸应力幅值相同。而本实施例中，每个冲击实验组的总厚度不同，使得每个冲击实验组即使在其他条件相同，其产生的动态拉伸应变率也不同。
因此，本实施例中成功的通过实验条件控制，控制了拉伸应力幅值和拉伸应力持续时间108，成功的将动态拉伸应变率从复杂的耦合关系中解耦出来，以动态拉伸应变率为单一变量进行层裂实验，通过分析和观察来研究不同动态拉伸应变率条件下材料的损伤。
本实施例能够实现对动态拉伸应变率单一因素进行控制，排除其他因素的干扰，获得的只有动态拉伸应变率为变量的实验数据，能显著降低对应变率效应理论分析的难度。同时，采用本实施例，更适合研究动态拉伸损伤演化早期(损伤形核)的动力学过程和规律，而且提高了实验的精密程度及成本控制。
本发明第二实施例提供的以动态拉伸应变率为单一变量的动态损伤实验方法包括；
S1.制作多个飞片101，多个飞片101的材料均相同；
S2.制备多个样品靶，所述样品靶均为组合靶，每个所述样品靶包括第一样品靶103和第二样品靶104，所述第一样品靶103与所述飞片101撞击，每个所述样品靶中的所述第一样品靶103与所述第二样品靶104的材质相同，所述第一样品靶103与所述第二样品靶104贴合，所述第一样品靶103与所述第二样品靶104之间只能传递压力不能传递拉伸力，所述第一样品靶103的厚度小于所述第二样品靶104的厚度，每个所述样品靶中的所述第一样品靶103的厚度与所述第二样品靶104的厚度的差值均相同。
同时，S2中包括，利用公式
其中，为样品靶拉伸应变率的差值
h为样品靶总厚度
Δh为样品靶总厚度的差值
Cb为材料体波声速
CL为材料纵波波速
实现对拉伸应变率的变化区间通过样品靶的总厚度的差值来进行预估，选择样品靶的总厚度的差值来对拉伸应变率的变化区间进行控制。
在S2还包括，根据每个所述样品靶中的所述第一样品靶103与所述第二样品靶104的厚度差与拉伸应力持续时间108的对应关系，利用公式其中，
t为拉伸应力持续时间108
h1为第一样品靶103的厚度
h2为第二样品靶104的厚度
C为材料的平均声速
通过第一样品靶103和第二样品靶104的厚度差计算出相应的拉伸应力持续时间108。为了便于实验人员进行观察和实验，尽可能让拉伸应力持续时间108维持在适中的时间，即便于研究人员对动态拉伸应变的过程进行观察，不会因为拉伸应力持续时间108过短而影响最后的分析检测结果。
S3.多个所述飞片101与多个所述样品靶一一对应，构成多个冲击实验组，每个冲击实验组中的所述飞片101的厚度与所述样品靶的总厚度的比均相同，每个所述冲击实验组中的所述飞片101的厚度与所述样品靶的总厚度之和均不相同；
S4.对每个冲击实验组进行冲击实验，用每个冲击实验组中的飞片101分别以相同的碰撞速度撞击对应的样品靶；
S5.测量撞击后的数据，分析结果。S5中包括记录样品靶的自由面粒子速度在时间上的变化，以时间为横轴，以自由面粒子速度为纵轴，绘制自由面粒子速度-时间图，从图中采集自由面粒子速度的最大值与第一个极小值的差值记为Δu，采集自由面粒子速度的最大值到第一个极小值所经历的时间记为Δt，通过公式
其中为拉伸应变率
cb为材料体波声速
Δu为自由面粒子速度的最大值与第一个极小值的差值
Δt为Δu段所经历的时间
计算出不同样品靶的拉伸应变率，同时对样品靶软回收，测试样品靶表征技术，获得样品损伤程度、微结构和断裂特征信息，将每个冲击实验组的数据分别记录，比对分析，得出不同动态拉伸应变率对于层裂的影响。同时利用任意反射面的速度干涉仪(VISAR，Velocityinterferonmeter system for any reflector)记录样品靶的自由面粒子速度随时间的变化。任意反射面的速度干涉仪对自由面粒子速度进行测量，效率高。
本实施例通过对动态拉伸应变率和拉伸应力持续时间108人为进行选择，尽可能让拉伸应力持续时间108维持在适中的时间，即便于研究人员对动态拉伸应变的过程进行观察，不会因为拉伸应力持续时间108过短或者过长而影响最后的分析检测结果。
而且能够在实验之前有意识的根据样品靶的厚度与动态拉伸应变率的对应关系，选择特定的动态拉伸应变率或者控制动态拉伸应变率的变化量，能够根据自己的需要进行设置，使得是实验数据的结果能够更加贴近自身的研究目的，降低研究难度。
同时，本实施例中多个冲击实验组的总厚度构成等差数列。多个冲击实验组的总厚度构成了等差数列，等差数列的总厚度的变化为线性变化，能够更加方便地观察动态拉伸应变率的变化与冲击实验组的总厚度的变化的对应关系，便于研究人员进行研究分析。同时，优选地，等差数列的公差为0-3mm。采用0-3mm的公差，能够实现引起动态拉伸应变率的变化，同时变化幅度不是太大，能够更加准确的观察动态拉伸应变率的变化所引起的动态损伤实验的结果变化。
每个样品靶中的第一样品靶103与第二样品靶104的厚度差为0-6mm。在进行层裂实验时，一般采用3-8mm的样品靶，所以，组合形成样品靶的第一样品靶103和第二样品靶104的厚度差为3-8mm之间，优选地为0-6mm，使得第一样品靶103和第二样品靶104之间不至于因为厚度差值太大，导致拉伸应力持续时间108太短，不便于研究人员进行观察和记录。
飞片101的厚度与样品靶的比为0.3-0.6。为了便于实验的进行和数据的收集，在实验中，飞片101的厚度一般采用为样品靶厚度的0.5，为了便于计算和提高实验效果的准确性，可以采用飞片101的厚度为样品靶厚度的0.3-0.6。
三个样品靶的第一样品靶103和第二样品靶104的厚度分别为1mm和3mm，2mm和4mm，3mm和5mm。
在测量撞击后的数据，分析结果，获得样品损伤程度、微结构和断裂特征这些信息后，能够对这些数据进行分析，分析由动态拉伸应变率单一变量引起的这些结果和数据的变化，从而得出动态拉伸应变率单对动他拉伸的作用和影响。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种以动态拉伸应变率为单一变量的动态损伤实验方法，其特征在于，包括：
S1.制作多个飞片，多个所述飞片的材料均相同；
S2.制备多个样品靶，所述样品靶均为组合靶，每个所述样品靶包括第一样品靶和第二样品靶，所述第一样品靶与所述飞片撞击，每个所述样品靶中的所述第一样品靶与所述第二样品靶的材质相同，所述第一样品靶与所述第二样品靶贴合，所述第一样品靶与所述第二样品靶之间只能传递压力不能传递拉伸力，所述第一样品靶的厚度小于所述第二样品靶的厚度，每个所述样品靶中的所述第一样品靶的厚度与所述第二样品靶的厚度的差值均相同；
S3.多个所述飞片与多个所述样品靶一一对应，构成多个冲击实验组，每个冲击实验组中的所述飞片的厚度与所述样品靶的总厚度的比均相同，每个所述冲击实验组中的所述飞片的厚度与所述样品靶的总厚度之和均不相同；
S4.对每个冲击实验组进行冲击实验，用每个冲击实验组中的飞片分别以相同的碰撞速度撞击对应的样品靶；
S5.测量撞击后的数据，分析结果。
2.根据权利要求1所述的以动态拉伸应变率为单一变量的动态损伤实验方法，其特征在于，S2包括，利用公式
其中，为样品靶拉伸应变率的差值
h为样品靶总厚度
Δh为样品靶总厚度的差值
Cb为材料体波声速
CL为材料纵波波速
实现对拉伸应变率的变化区间通过样品靶的总厚度的差值来进行预估，选择样品靶的总厚度的差值来对拉伸应变率的变化区间进行控制。
3.根据权利要求1所述的以动态拉伸应变率为单一变量的动态损伤实验方法，其特征在于，多个所述冲击实验组的总厚度构成等差数列。
4.根据权利要求3所述的以动态拉伸应变率为单一变量的动态损伤实验方法，其特征在于，所述等差数列的公差为0-3mm。
5.根据权利要求1所述的以动态拉伸应变率为单一变量的动态损伤实验方法，其特征在于，每个所述样品靶中的所述第一样品靶与所述第二样品靶的厚度差为0-6mm。
6.根据权利要求1所述的以动态拉伸应变率为单一变量的动态损伤实验方法，其特征在于，在S2还包括，根据每个所述样品靶中的所述第一样品靶与所述第二样品靶的厚度差与拉伸应力持续时间的对应关系，利用公式其中，
t为拉伸应力持续时间
h1为第一样品靶的厚度
h2为第二样品靶的厚度
C为材料的平均声速
通过第一样品靶和第二样品靶的厚度差计算出相应的拉伸应力持续时间。
7.根据权利要求1所述的以动态拉伸应变率为单一变量的动态损伤实验方法，其特征在于，所述飞片的厚度与所述样品靶的总厚度比为0.3-0.6。
8.根据权利要求7所述的以动态拉伸应变率为单一变量的动态损伤实验方法，其特征在于，三个所述样品靶的所述第一样品靶和所述第二样品靶的厚度分别为1mm和3mm，2mm和4mm，3mm和5mm。
9.根据权利要求1所述的以动态拉伸应变率为单一变量的动态损伤实验方法，其特征在于，S5包括记录样品靶的自由面粒子速度在时间上的变化，以时间为横轴，以自由面粒子速度为纵轴，绘制自由面粒子速度-时间图，从图中采集自由面粒子速度的最大值与第一个极小值的差值记为Δu，采集自由面粒子速度的最大值到第一个极小值所经历的时间记为Δt，通过公式
其中为拉伸应变率
cb为材料体波声速
Δu为自由面粒子速度的最大值与第一个极小值的差值
Δt为Δu段所经历的时间
计算出不同样品靶的拉伸应变率，同时对样品靶软回收，通过样品靶表征技术，获得样品损伤程度、微结构和断裂特征信息，将每个冲击实验组的数据分别记录，比对分析，得出不同动态拉伸应变率对于层裂的影响。
10.根据权利要求9所述的以动态拉伸应变率为单一变量的动态损伤实验方法，其特征在于，利用任意反射面的速度干涉仪(VISAR，Velocity interferometer system for any reflector)记录样品靶的自由面粒子速度随时间的变化。
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