霍普金森拉桿數(shù)值模擬
關(guān)注創(chuàng)建者：匿名 創(chuàng)建時(shí)間：2019-02-22
霍普金森拉桿數(shù)值模擬的視頻教程
巖石/混凝土霍普金森桿試驗(yàn)(SHPB)數(shù)值模擬
課程內(nèi)容：本課程采用LSPP進(jìn)行前后處理，LS-DYNA進(jìn)行求解計(jì)算，模擬了巖石/混凝土的霍普金森桿試驗(yàn)，視頻由以下四部分內(nèi)容組成：（1）內(nèi)容介紹；（2）混凝土動(dòng)態(tài)壓縮模擬；（3）巖石動(dòng)態(tài)巴西劈裂模擬；（4）曲線加載。 # 20190722 上傳了課程相關(guān)講解內(nèi)容附件與K文件，解壓密碼請(qǐng)站內(nèi)私信
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LS-DYNA對(duì)UHPC的霍普金森壓桿(SHPB)動(dòng)態(tài)壓縮模擬
采用LS-DYNA對(duì)UHPC試塊進(jìn)行了霍普金森壓桿動(dòng)態(tài)壓縮模擬，課程主要包括侵蝕準(zhǔn)則的講解，模擬的前后處理及應(yīng)變片建立過(guò)程。
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霍普金森拉桿數(shù)值模擬的實(shí)例教程
LS-DYNA霍普金森拉桿模擬 ￥19.98
霍普金森桿實(shí)驗(yàn)經(jīng)常用于材料的動(dòng)態(tài)力學(xué)響應(yīng)研究，本例子通過(guò)LS-DYNA實(shí)現(xiàn)某金屬材料霍普金森拉桿仿真。
1、工況及關(guān)鍵字設(shè)置
霍普金森拉桿實(shí)驗(yàn)裝置包括彈體、入射桿、樣件、投射桿和吸收桿組成。本案例為了簡(jiǎn)化模擬，霍普金森拉桿僅包括入射桿、樣件和投射桿，具體如下圖所示。彈體撞擊入射桿產(chǎn)生沖擊波通過(guò)實(shí)驗(yàn)獲取，并通過(guò)*LOAD_SEGMENT設(shè)置。樣件與入射桿和投射桿件采用共節(jié)點(diǎn)設(shè)置，樣件為某鋁合金，材料模型選取Johnson-cook模型，桿采用elastic模型。
2、仿真結(jié)果
波形圖
應(yīng)力應(yīng)變?cè)茍D，可以看出實(shí)驗(yàn)出現(xiàn)了多次加載。
塑性應(yīng)變?cè)茍D
展開(kāi) 1 問(wèn)題介紹
反射式霍普金森拉桿（SHTB）是在常規(guī)霍普金森壓桿（SHPB）基礎(chǔ)上改進(jìn)而來(lái)，相比于直接式SHTB，反射式SHTB結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、易于改造，但需要對(duì)結(jié)果進(jìn)行必要的數(shù)據(jù)修正。
本案例將介紹韌性材料的反射式霍普金森拉桿原理及其Abaqus仿真方法。
1.1.SHTB原理
反射式霍普金森拉桿SHTB（仿真）結(jié)構(gòu)
反射式SHTB結(jié)構(gòu)基于SHPB改造而來(lái)，除具備常規(guī)SHPB結(jié)構(gòu)的撞擊桿、入射桿，還需要在拉伸試樣外圍加上與入射桿、透射桿相配合的承壓環(huán)。并且反射式SHTB的入射桿、透射桿與常規(guī)SHPB位置相反。開(kāi)始撞擊桿以一定速度撞擊透射桿，在透射桿形成一個(gè)傳播的壓縮載荷脈沖，壓縮波從透射桿主要通經(jīng)過(guò)承壓環(huán)傳遞到入射桿，并在入射桿自由端反射形成拉伸波，此拉伸波為試樣的拉伸加載脈沖。拉伸加載脈沖對(duì)試樣進(jìn)行拉伸加載，承壓環(huán)不承受拉力，拉伸脈沖一部分進(jìn)入透射桿形成透射波，一部分反射回入射桿形成反射波。試樣與入射桿、透射桿通過(guò)連接結(jié)構(gòu)固定，連接方式有螺紋連接以及卡具連接等方式。
由于承壓環(huán)受到壓縮變形，部分壓縮波會(huì)進(jìn)入試樣引起試樣的壓縮變形。因此需要對(duì)承壓環(huán)進(jìn)行設(shè)計(jì)，使其承受壓縮波的主要部分，使試樣幾乎不變形或者只發(fā)生彈性變形。
展開(kāi) 無(wú)論你需要什么樣的拉桿試驗(yàn)設(shè)備，都可通過(guò)數(shù)量增減而達(dá)到試驗(yàn)要求，易于推廣。
10. 擴(kuò)展性：系統(tǒng)具有很強(qiáng)的擴(kuò)展性。可以加測(cè)速，高溫，圍壓，三點(diǎn)彎，剪切等各種不同條件下的測(cè)試，可以在在導(dǎo)軌上增加一臺(tái)輔助設(shè)備（高精度磨頭變頻動(dòng)力驅(qū)動(dòng)、短直線導(dǎo)軌副、桿件旋轉(zhuǎn)動(dòng)力機(jī)構(gòu)等），即可解決長(zhǎng)桿磨削問(wèn)題；增加各種直徑桿件的單次加載裝置等試驗(yàn)項(xiàng)目不加什么就很容易實(shí)現(xiàn)；緩沖裝置可移位等。
四、 具體工程應(yīng)用：
可以進(jìn)行不同桿徑，不同圍壓，不同溫度和壓縮，彎曲，拉伸及剪切測(cè)試等，具體設(shè)計(jì)根據(jù)客戶要求。一般有如下應(yīng)用：
1. 用同步組裝系統(tǒng)進(jìn)行高溫、高應(yīng)變率耦合作用下材料動(dòng)態(tài)力學(xué)性能的測(cè)試;
2. 在 Hopkinson 拉桿技術(shù)中實(shí)現(xiàn)單脈沖加載及其在動(dòng)態(tài)損傷力學(xué)中的應(yīng)用;
3. 用 Hopkinson 拉桿加載三點(diǎn)彎曲試樣測(cè)定材料的動(dòng)態(tài)起裂韌性;
4. 用 Hopkinson 拉桿技術(shù)對(duì)高 g 值加速度傳感器進(jìn)行 g 值校準(zhǔn)；
5. 快速落刀的應(yīng)力應(yīng)變測(cè)試
6. 真三軸圍壓及假三軸圍壓時(shí)的霍普金森拉桿拉桿測(cè)試
7. 其他動(dòng)態(tài)沖擊力學(xué)方面的應(yīng)力應(yīng)變測(cè)試
展開(kāi) 1 問(wèn)題介紹
霍普金森拉桿（Split-Hopkinson Tension Bar, SHTB）相比于與傳統(tǒng)的霍普金森壓桿（Split-Hopkinson Pressure Bar, SHPB），兩者的加載方式、應(yīng)用場(chǎng)景及技術(shù)難點(diǎn)存在顯著差異。許多實(shí)際工況（如碰撞、爆炸）中材料可能承受高速拉伸載荷（如撕裂、韌性斷裂），直接施加動(dòng)態(tài)拉伸載荷能更真實(shí)地模擬材料在高速拉伸狀態(tài)下的失效行為，彌補(bǔ)壓桿試驗(yàn)的局限性。
本案例將介紹韌性材料的直接式霍普金森拉桿原理及其Abaqus仿真方法。
2.1 SHTB原理
直接式霍普金森拉桿SHTB（仿真）結(jié)構(gòu)
直接式霍普金森拉桿（SHTB）一種結(jié)構(gòu)形式如上圖所示。相比于常規(guī)壓縮試驗(yàn)裝置結(jié)構(gòu)，SHTB裝置入射桿的加載端通過(guò)螺栓連接傳遞法蘭，撞擊桿設(shè)計(jì)為套筒結(jié)構(gòu)，套裝在入射桿上，套筒撞擊桿以一定速度撞擊傳遞法蘭，在入射桿加載端形成一個(gè)拉伸載荷脈沖。試樣與入射桿、透射桿通過(guò)連接結(jié)構(gòu)固定，連接方式有螺紋連接、粘膠連接以及卡具連接等。
實(shí)際SHTB裝置是套筒撞擊桿以一定速度撞擊傳遞法蘭，在入射桿加載端形成一個(gè)拉伸載荷脈沖。仿真時(shí)可采用兩種載荷加載方法：撞擊桿法是模擬試驗(yàn)基于撞擊桿撞擊產(chǎn)生加載載荷，等效載荷法，顧名思義是直接對(duì)入射桿加載端面施加等效加載載荷。
以下給出撞擊桿尺寸、速度與等效載荷脈寬、峰值換算關(guān)系：
（1）撞擊桿長(zhǎng)度 Lst 與載荷脈寬τi：
（2）撞擊桿速度V0與載荷峰值σi：
其中， Lst 為撞擊桿長(zhǎng)度， Cb 為桿件波速， ρb桿件密度。
展開(kāi) 霍普金森壓桿系統(tǒng)，霍普金森拉桿系統(tǒng)。基于這種基礎(chǔ)，不同性能的材料都可以用我們提供的設(shè)備進(jìn)行測(cè)試及制備。在璐暢通，有以下產(chǎn)品宣示著公司輝煌的業(yè)績(jī)：
? 超低溫霍普金森壓桿拉桿，最低溫度達(dá)-196℃
? 超高溫霍普金森壓桿拉桿，最高溫度達(dá)1000℃
璐暢通公司被譽(yù)為當(dāng)今世界上沖擊力學(xué)領(lǐng)域的先驅(qū)和誠(chéng)信、可靠的合作伙伴，是沖擊力學(xué)性能領(lǐng)域的先驅(qū)者。始終在沖擊力學(xué)的精確測(cè)量、控制、加載、自動(dòng)化、應(yīng)用軟件等領(lǐng)域中保持著領(lǐng)先地位。可以為特殊客戶推出的解決特殊的非標(biāo)準(zhǔn)方案，具體包括：測(cè)試材料的各類(lèi)應(yīng)變特性，在各類(lèi)環(huán)境及各類(lèi)不同實(shí)驗(yàn)條件下的沖擊性能。
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霍普金森拉桿數(shù)值模擬的最新內(nèi)容
基于ABAQUS的反射式霍普金森拉桿SHTB仿真（附.cae.inp）11個(gè)月前
1 問(wèn)題介紹
反射式霍普金森拉桿（SHTB）是在常規(guī)霍普金森壓桿（SHPB）基礎(chǔ)上改進(jìn)而來(lái)，相比于直接式SHTB，反射式SHTB結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、易于改造，但需要對(duì)結(jié)果進(jìn)行必要的數(shù)據(jù)修正。
本案例將介紹韌性材料的反射式霍普金森拉桿原理及其Abaqus仿真方法。
1.1.SHTB原理
反射式霍普金森拉桿SHTB（仿真）結(jié)構(gòu)
基于ABAQUS的直接式霍普金森拉桿SHTB仿真（附.cae.inp）11個(gè)月前
1 問(wèn)題介紹
霍普金森拉桿（Split-Hopkinson Tension Bar, SHTB）相比于與傳統(tǒng)的霍普金森壓桿（Split-Hopkinson Pressure Bar, SHPB），兩者的加載方式、應(yīng)用場(chǎng)景及技術(shù)難點(diǎn)存在顯著差異。許多實(shí)際工況（如碰撞、爆炸）中材料可能承受高速拉伸載荷（如撕裂、韌性斷裂），直接施加動(dòng)態(tài)拉伸載荷能更真實(shí)地模擬材料在高速拉伸狀態(tài)下的失效行為，彌補(bǔ)壓桿試驗(yàn)的局限性
一、 霍普金森桿介紹
霍普金森桿裝置，英文簡(jiǎn)稱(chēng) SHP(T)B, Split Hopkinson Pressure(Tensile) Bar，主要 用于材料動(dòng)態(tài)力學(xué)性能的測(cè)試，應(yīng)變率范圍 10^2～10^4。SHP(T)B 實(shí)驗(yàn)裝置的基本 原型是 Hopkinson 在 1914 年提出的用于測(cè)量沖擊載荷的脈沖波形的壓桿裝置。1949 年Kolsky 將壓桿分成兩段，通過(guò)加速的質(zhì)量塊、短桿撞擊或炸藥爆轟產(chǎn)生加速脈沖
霍普金森壓桿系統(tǒng)，霍普金森拉桿系統(tǒng)。基于這種基礎(chǔ)，不同性能的材料都可以用我們提供的設(shè)備進(jìn)行測(cè)試及制備。在璐暢通，有以下產(chǎn)品宣示著公司輝煌的業(yè)績(jī)：
? 超低溫霍普金森壓桿拉桿，最低溫度達(dá)-196℃
? 超高溫霍普金森壓桿拉桿，最高溫度達(dá)1000℃
璐暢通公司被譽(yù)為當(dāng)今世界上沖擊力學(xué)領(lǐng)域的先驅(qū)和誠(chéng)信、可靠的合作伙伴，是沖擊力學(xué)性能領(lǐng)域的先驅(qū)者。始終在沖擊力學(xué)的精確測(cè)量、控制
霍普金森桿劈裂巖石試樣數(shù)值模擬。
入射桿長(zhǎng)度為1200mm，反射桿長(zhǎng)度為1000mm，直徑50mm，試樣直徑50mm，厚度為25mm。
基于<a href="/major/abaqus三維霍普金森桿的模擬
1.背景
道路等應(yīng)用巖石工程是國(guó)民經(jīng)濟(jì)建設(shè)的基礎(chǔ)性工程之一，是社會(huì)發(fā)展進(jìn)步的重要支撐。然而，在開(kāi)挖過(guò)程中，變形、破壞等災(zāi)害嚴(yán)重影響了圍巖的穩(wěn)定性。通過(guò)研究巖石在3D應(yīng)力狀態(tài)下的變形規(guī)律，可以得到巷道的變形破壞機(jī)制，對(duì)于防災(zāi)和指導(dǎo)工程實(shí)施具有重要意義。準(zhǔn)靜態(tài)條件下巖石材料在單一應(yīng)力和復(fù)雜應(yīng)力的加載下，其力學(xué)性能和變形特性已經(jīng)研究的比較充分
基于LS-DYNA霍普金森桿（SHPB）動(dòng)態(tài)巴西劈裂的模擬
<p>霍普金森壓桿系統(tǒng)通常用于巖石、混凝土材料動(dòng)力特性研究。有關(guān)SHPB數(shù)值模擬方法的相關(guān)教程比較常見(jiàn)，若對(duì)于模擬出巖石破碎形態(tài)感興趣，可參考以下附件。主要是接觸、邊界條件和材料失效的設(shè)置。如下圖，是主頁(yè)成果展示的相關(guān)k文件。對(duì)于成果展示的其他內(nèi)容感興趣的，也可私信。</p><div contenteditable="false" width="100%">
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在進(jìn)行巖石類(lèi)試驗(yàn)時(shí)，由于巖石試件可能會(huì)突然斷裂，因此在試樣上貼應(yīng)變片往往會(huì)產(chǎn)生不可避免的誤差，而SHPB試驗(yàn)系統(tǒng)可以有效避免這一現(xiàn)象，因此被廣泛應(yīng)用于巖土領(lǐng)域的動(dòng)力學(xué)研究中。巖石的力學(xué)性質(zhì)具有明顯的應(yīng)變率效應(yīng)，研究巖石的動(dòng)態(tài)力學(xué)性能，能夠?yàn)榫?xì)化爆破、圍巖保護(hù)、優(yōu)化爆破和支護(hù)參數(shù)提供依據(jù)，對(duì)高效破巖、改善破巖效果、提高巷道掘進(jìn)速度以及保障煤礦井下安全有重要意義。
LS-DYNA軟件可以準(zhǔn)確的模擬出這一實(shí)驗(yàn)過(guò)程
有需求聯(lián)系qq：1772619227
