霍普金森壓桿實驗
關注創建者：為了lw 創建時間：2020-05-20
霍普金森壓桿實驗的視頻教程
ANSYS/LS-dyna霍普金森壓桿SHPB沖擊壓縮-考慮圍壓及復合巖層沖擊
基于Ansys/LS-dyna動靜組合加載，復合巖石、巖石混凝土復合層、金屬材料SHPB分離式霍普金森壓桿模擬全過程視頻講解。 本課程模型包含子彈，整形器，桿，試件，對于單軸沖擊壓縮，圍壓加載，復合巖石沖擊。 應力應變曲線，應變率求解，三波法驗證等后處理操作步驟。 shpb專題手冊，包含軟件全部功能的講解，以shpb為例！
￥80 1小時24分鐘 4135播放
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LS-DYNA軸壓和圍壓下霍普金森壓桿SHPB動態壓縮模擬
采用LS-DYNA軟件進行軸壓和圍壓下霍普金森壓桿SHPB動態壓縮模擬，建模采用ANSYS19.0經典界面，后續導出K文件進行關鍵字設置。
￥159.99 2小時12分鐘 8882播放
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LS-DYNA對UHPC的霍普金森壓桿(SHPB)動態壓縮模擬
采用LS-DYNA對UHPC試塊進行了霍普金森壓桿動態壓縮模擬，課程主要包括侵蝕準則的講解，模擬的前后處理及應變片建立過程。
￥89 46分鐘 120播放
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霍普金森壓桿實驗的實例教程
02
霍普金森桿測試原理
該研究采用霍普金森桿裝置，用于材料動態力學性能的測試，應變率范圍102-104s-1。基本原理為：當qinag膛中的打擊桿（zidan）以一定速度彈入輸入桿時，在輸入桿中產生一個入射脈沖，應力波通過彈性輸入桿到達試件，試件在應力脈沖作用下產生高速變形。
應力波通過試件同時產生反射脈沖，進入彈性輸入桿和投射脈沖進入輸出桿。測速器可以獲得zidan的打擊速度，粘貼在彈性桿上的應變片，記錄應變脈沖計算材料的動態應力、應變參數。
根據粘貼在壓桿上的電阻應變片測得的入射波、反射波、透射波，以及一維應力波理論可得到如下的計算公式。 試樣的平均應變率為：（1） 試樣中的平均應變：（2） 試樣中的平均應力： （3）
式中，I、R和T分別表示測試記錄的入射、反射和透射波，是彈性縱波波速，為試樣的原始長度，為壓桿的彈性模量，為壓桿與試樣的截面積之比。 由應力平衡條件導出： （4） ；將式（4）代入（1）、（2）、（3）式可得 （5） （6） （7）
所以， 在應力平衡的條件下可采用式（5）、（6）、（7）來計算材料的動態壓縮的力學行為。
展開 Abaqu霍普金森壓桿實驗仿真案例講解
1.1.引言
autoSHPB_2.2是基于Abaqus開發的分離式霍普金森壓桿（SHPB）全流程自動仿真插件，具備在插件界面設置好參數后，一鍵全流程仿真，無需手動輔助，自動完成幾何-網格-材料-接觸設置-載荷-場輸出-歷史輸出等流程。
對于零基礎的初學者，本插件可以避免前期花費大量時間的學習Abaqus相關流程，可以基于根據自己的需求先行獲得仿真結果完成主要目標，然后再根據插件生成的CAE文件慢慢學習體會SHPB仿真流程，提高學習效率。
對于非初學者，本插件可以快速調整模型參數和工況設置，短時間內進行大批量SHPB仿真工作，極大提高效率。
由于Abaqus版本變化，附件提供兩個版本插件分別適用Abaqus2016~Abaqus2021，和Abaqus2022~Abaqus2025。使用教程見本文底部視頻。
展開 一、 霍普金森桿介紹
霍普金森桿裝置，英文簡稱 SHP(T)B, Split Hopkinson Pressure(Tensile) Bar，主要 用于材料動態力學性能的測試，應變率范圍 10^2～10^4。SHP(T)B 實驗裝置的基本 原型是 Hopkinson 在 1914 年提出的用于測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，通過加速的質量塊、短桿撞擊或炸藥爆轟產生加速脈沖，試件置于輸入桿和輸出桿中間，利用這一裝置可測量材料在沖擊載荷作用下的應力-應變關系。Kolsky 的工作是一項革命性改進，現代的 SHPB 都是在其基礎上發展而來，所以 SHP(T)B 桿也稱之為 Kolsky 桿。典型的SHPB裝置及其數據采集處理系統如圖1所示，當槍膛中的打擊桿(子彈)以一定的速度撞擊彈性輸入桿時，在輸入桿中產生一個入射脈沖I（應力波），應力波通過彈性輸入桿到達試件，試件在應力脈沖的作用下產生高速變形，而應力波在通過較短試件的同時產生反射脈沖進入彈性輸入桿和透射脈沖進入輸出桿。利用測速器可以獲得子彈的打擊速度，粘貼在彈性桿上的應變片所記錄下的應變脈沖可以用來計算材料的動態應力、應變參數。
圖 1 霍普金森桿示意圖
SHPB實驗的基本原理建立在二個基本假定的基礎上，即一維假定(又稱平面假定)和應力均勻假定。一維假定認為應力波在細長桿的傳播過程中， 彈性桿中的每個橫截面始終保持為平面狀態；應力均勻假定認為應力波在試件中反復 2～3個來回，試件中的應力處處相等。由此可利用一維應力個來回，試件中的應力處處相等。由此可利用一維應力理論確定試件材料的應變率、應變和應力。
展開 霍普金森壓桿系統，霍普金森拉桿系統。基于這種基礎，不同性能的材料都可以用我們提供的設備進行測試及制備。在璐暢通，有以下產品宣示著公司輝煌的業績：
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璐暢通公司被譽為當今世界上沖擊力學領域的先驅和誠信、可靠的合作伙伴，是沖擊力學性能領域的先驅者。始終在沖擊力學的精確測量、控制、加載、自動化、應用軟件等領域中保持著領先地位。可以為特殊客戶推出的解決特殊的非標準方案，具體包括：測試材料的各類應變特性，在各類環境及各類不同實驗條件下的沖擊性能。
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霍普金森壓桿實驗的最新內容
<p>案例介紹基于ABAQUS【高溫】霍普金森桿SHPB的Johnson-Cook金屬鋁仿真，首先比較【完全熱固耦合】和【一般動態顯式分析】兩種分析類型結果異同，然后進一步分析【不同溫度下JC金屬鋁】反射波、透射波曲線特點。</p><p><br></p><figure style="text-align: center;" class="ql-align-center">
<figure class
1、案例介紹
分離式霍普金森壓桿（Split Hopkinson Pressure Bar, SHPB）主要用于研究材料在高應變率（1e2～1e4?s^?1）下的動態力學行為，如應力-應變關系、應變率效應、溫度效應以及失效模式等。
本案例主要介紹基于ABAQUS韌性金屬材料的SHPB常規仿真建模方法以及波形整形、等效載荷加載等仿真內容。此外還提供了一個試樣應力應變數據處理表格和數據處理的視頻
1.1.引言
autoSHPB_2.2是基于Abaqus開發的分離式霍普金森壓桿（SHPB）全流程自動仿真插件，具備在插件界面設置好參數后，一鍵全流程仿真，無需手動輔助，自動完成幾何-網格-材料-接觸設置-載荷-場輸出-歷史輸出等流程。
對于零基礎的初學者，本插件可以避免前期花費大量時間的學習Abaqus相關流程，可以基于根據自己的需求先行獲得仿真結果完成主要目標，然后再根據插件生成的CAE文件慢慢學習體會
給大家介紹一個基于Matlab GUI的開源的SHPB數據處理軟件，非常好用，強烈推薦！！
部分功能：
1、自動對齊三波起點
2、一鍵導出
工程應力-應變
真實應力-應變
工程、真實應變率
作用力、速度
二波法、三波法數據……
3、拉壓試驗數據、操作簡單
該軟件已由本號“原點仿真”進行了漢化，漢化版入門使用教程見下面視頻：
霍普金森桿跑出來透射波非常小，而且入射和反射波幾乎一樣。
一、 霍普金森桿介紹
霍普金森桿裝置，英文簡稱 SHP(T)B, Split Hopkinson Pressure(Tensile) Bar，主要 用于材料動態力學性能的測試，應變率范圍 10^2～10^4。SHP(T)B 實驗裝置的基本 原型是 Hopkinson 在 1914 年提出的用于測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，通過加速的質量塊、短桿撞擊或炸藥爆轟產生加速脈沖
霍普金森壓桿系統，霍普金森拉桿系統。基于這種基礎，不同性能的材料都可以用我們提供的設備進行測試及制備。在璐暢通，有以下產品宣示著公司輝煌的業績：
? 超低溫霍普金森壓桿拉桿，最低溫度達-196℃
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璐暢通公司被譽為當今世界上沖擊力學領域的先驅和誠信、可靠的合作伙伴，是沖擊力學性能領域的先驅者。始終在沖擊力學的精確測量、控制
霍普金森桿劈裂巖石試樣數值模擬。
入射桿長度為1200mm，反射桿長度為1000mm，直徑50mm，試樣直徑50mm，厚度為25mm。
目前工程材料的工作環境往往涉及到爆炸、高速沖擊、切削、高溫、高應變率等極端條件，此時材料的動態力學性能是人們非常關心的一個重要問題。這類載荷作用時間一般較短(微秒乃至納秒)、沖擊強度高,足以引起大變形乃至破壞，所以研究材料在沖擊載荷作用下的力學性能具有重要的工程意義。
一般情況下材料的準靜態的應變率在10-5~10-2 s-1之間，其動態沖擊的高應變率往往在102 ~104 s-1之間
在SHPB模擬中，通常需要去對材料定義合適的失效準則，使其模擬破碎情況與實際情況一致，這里涉及到失效參數的調試過程，需要進行大量的試算。本文主要將自己調試過程中得到的破碎效果進行總結（破碎圖對應k文件），給大家提供參數調整的思路，以期減少大家在調試過程中所花時間。
文件中包含幾十個SHPB破碎k文件，同時對于該案例的整體操作流程（包括軟件學習、入射波加載、數據處理）進行了非常詳細的總結，一起整理到附件中供大家參考
