实验测量原理图样品为直径与高度相当的圆柱体，由等高的上下2块圆柱体对合粘接而成，对合面上布置了一系列同心的圆环型电磁粒子速度计。样品中心部位的空腔中放置中心起爆的微型炸药球，当炸药球爆炸在介质中激发出向外传播的球形发散波并造成粒子运动时，将带动当地粒子速度计的圆环敏感部分一起运动并切割磁力线，而产生与运动速度成正比的感生电动势，测得感生电动势，便可由法拉第电磁感应定律算出量计处的粒子速度。圆环型电磁粒子速度计的敏感部分构成了一个与球形波面相切的完整圆环，其切割磁力线长度是圆环的周长，不但输出信号幅度不受波强度因几何发散而快速衰减的影响，而且信号输出反映了波面上一条圆环线处介质动力学状态的综合平均结果，有效地平滑了介质非均匀性的影响。
花岗岩中空腔爆炸时的应力―应变关系由前述处理过程可知，从速度场求取应力场，其结果在很大程度上依赖于应力的拟合方式。若根据算出的应力流场重新建立速度场，并与原速度场吻合，则称该应力场与原速度场是自洽、可信的，其依据是由应力场求解速度场不存在数学上的障碍，这即是所谓的“自洽检验”。因此在获得应力应变关系曲线后，以粒子应力为已知量，通过守恒方程解出粒子速度，并与实测粒子速度进行了比较，如0、11所示。可以看到，两种波形吻合较好，说明计算得到的应力流场与原粒子速度场是自洽的。有机玻璃的实测与计算速度波形比较通过傅里叶变换，可得到不同爆心距处径向粒子速度的频谱，如2所示。随着波传播距离的增加，波的高频成分衰减很快。当爆心距大于40mm以后，400kHz以上的高频成分已基本被衰减过滤掉，而此时的低频成分趋于稳定。一般而言，可以把609第6期林英睿，等：依球面波粒子速度研究材料的本构关系实测的波形藉频谱分析方法看作由不同频率的频波分量迭加组成，而不同频率的频波分量将按各自的相速传播。不同频率的频波分量的成分随传播距离而变化，导致波形在传播过程中发生畸变，这就造成不同量计线上的点，即使是特征点（如峰值点），也并不一一对应。波形曲线的特征点是路径线选取的基准点，如果路径线不能很好反映流场的传播方向，就会影响计算结果的可靠性结语为了寻求爆炸球面波在材料中的传播衰减机理，利用实测粒子速度数据直接建立材料的动态本构关系是可行的，这样获得的本构关系能够真实地反映材料的固有特性。花岗岩的应力―应变关系曲线的滞回效应表明花岗岩是一种非线性的粘弹性材料，其表现出的非线性与材料的自然缺陷有着密切的关系。由于拉氏分析计算步数较多，误差的传递、积累增长很快。因此，量计线的位置、离散方式以及路径线的选取、数目均对结果有很大影响。不同频率的频波分量的成分随传播距离变化导致的波形畸变，在量计线的选取、路径线的构造上要加以考虑，这有待以后进一步探索。