材料强度是材料的重要力学性能指标之一,它关系着材料加工、结构设计、工程建设和管理运行等,正确认识材料强度对充分发挥材料特性、设计合理结构、促进安全建设和优化管理有着重要意义。通常,材料强度是指材料在静力下表现的力学特性。在现实世界中,材料或结构不仅承受着变化极为缓慢的准静态载荷,而且还承受着变化较快的动态载荷,如地震载荷、冲击载荷、震动载荷等。材料或结构在这些载荷作用下的力学特性,我们称之为材料或结构的动力学特性,材料的动态强度便是材料的动力学特性之一。它是材料研究中的一个重点,也是难点,尽管目前已有大量的研究成果,但研究者关于材料动态强度还没有形成统一的认识,特别是在关于材料动态强度的变化机理上,这种认识还存在诸多分歧。本文以硬铝合金材料作为研究对象,通过准静态拉伸试验和SHTB试验,对比硬铝合金材料在静、动载荷作用下的不同表现形式,再对材料的SHTB试验过程进行数值仿真模拟,分析试验过程中一些物理量的变化,用试验和数值相结合的方法,分析材料在动态冲击载荷下的强度值(强度极限),并将之和准静态下的强度值相比较。结果发现,材料在动态冲击载荷作用下的应力曲线基本上是围绕其在准静态下的应力曲线上下波动,而且在载荷的上升段,其波动的幅值最大,但随着进入载荷的稳定段,其波动的幅值也逐渐减小,最后趋于一个稳定值。试验证明,试件是在靠近这个稳定值附近发生破坏,其值和准静态下的强度极限基本一致,约为590MPa。由于金属材料本身的粘性影响较小,而且SHTB试验装置的结构形式也非常简单,其中粘性影响较小,试验中主要考察惯性效应的影响。数值分析结果表明,动态冲击下的应力偏离其平衡位置的部分基本和同时刻惯性影响相抵消,材料在动态载荷作用下应力表现为波动的曲线形式是由于受到惯性的影响。数值模拟结果表明,试验中试件没有在应力最大值处而在后期强度极限附近发生破坏,是因为惯性效应在应力超出其波动平衡位置时对应力有抵消作用,也就是在应力超出其平衡位置时,惯性效应对试件有保护作用,这种保护作用随着应力曲线波动幅值的减小也逐渐减弱。