ホプキンソン棒型衝撃圧縮試験機

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以下の写真図は ホプキンソン（Hopkinson）棒型試験機 を示しています．

この材料試験機では，衝撃棒が入力棒に高速に衝突します．衝撃棒は，高圧の圧縮空気によって発射されます．円筒状に仕上げた材料試験片は，入力棒と出力棒の間に挟まれ，その変形量を制限するために，ストップリングも一緒に挟んでおきます．

衝撃棒が入力棒に衝突すると，衝撃により応力波が発生し，試験片に波が伝わります．その波によって，試験片は圧縮変形を受けます．圧縮変形量は，ストップリングの高さに依存します．

その後，応力波は，出力棒に伝わり，衝撃吸収棒に伝わり，衝撃吸収棒は，そのまま衝撃吸収箱へと飛翔します．

応力波は，出力棒に貼られた圧電型ひずみゲージによって測定されます．変形量は，変形前後の高さを測定することによって真ひずみ増分が測定されます．温度は，高周波加熱機（IH）によって試験片を急速に加熱しつつ，衝撃変形することで制御することができます．

以上の測定プロセスによって，温度，ひずみ，ひずみ速度さらには，これらの履歴効果を含んだ応力-ひずみ曲線を得ることができます．

この図は，測定された応力波を示しています．応力波の形状より２つの状態が観察されます．第１に，応力波が試験片に伝わり，試験片を圧縮していく過程．第２は，入力棒がストップリングに当たり，応力波が伝わる過程．第１と第２の波の高さを測定すれば，どの程度に応力が試験片に伝わったのかを見積もることができます，また第１の過程と第２の過程の時間差を測定することによって，ひずみ速度を見積もることができます．

金属材料の応力-ひずみ曲線を得るには，このような実験を多条件にわたり，非常に多数行わなければなりません．結構面倒臭いです．