一維線彈性應(yīng)力波的案例
一維線彈性應(yīng)力波在有限長(zhǎng)桿中傳播（一維應(yīng)力波模擬仿真；應(yīng)力波在桿中傳播；應(yīng)力波基礎(chǔ)；固體中的應(yīng)力波） ￥49.99
一維線彈性應(yīng)力波在有限長(zhǎng)桿中傳播（應(yīng)力波基礎(chǔ)；固體中的應(yīng)力波）
波動(dòng)是一種常見(jiàn)的物質(zhì)運(yùn)動(dòng)形式。波動(dòng)是質(zhì)點(diǎn)群聯(lián)合起來(lái)表現(xiàn)出的周而復(fù)始的運(yùn)動(dòng)現(xiàn)象。其成因是介質(zhì)中質(zhì)點(diǎn)受到相鄰質(zhì)點(diǎn)的擾動(dòng)而隨著運(yùn)動(dòng)，并將振動(dòng)形式由遠(yuǎn)及近的傳播開(kāi)來(lái)，各質(zhì)點(diǎn)間存在相互作用的力。在可變形固體介質(zhì)中，對(duì)力學(xué)平衡狀態(tài)的擾動(dòng)表現(xiàn)為質(zhì)點(diǎn)速度的變化和相應(yīng)的應(yīng)力、應(yīng)變狀態(tài)的變化。由于可變形介質(zhì)的特性，當(dāng)固體中的某些部分受到擾動(dòng)因而處于力學(xué)上的不平衡狀態(tài)時(shí)，固體中的其他部分需要一定的時(shí)間才能感受到這種不平衡。當(dāng)固體發(fā)生振動(dòng)時(shí)，這種因應(yīng)力和應(yīng)變的變化而引起的擾動(dòng)以波的形式在固體中傳播。
展開(kāi) 一維線彈性應(yīng)力波在固定端的反射（固端反射）；彈性波；反射波；應(yīng)力波 ￥66.66
<p>本文研究分析，對(duì)于有限長(zhǎng)桿的一端完全固定，一端加載，考慮來(lái)自固定端的反射波時(shí)的情況。當(dāng)桿中傳播的應(yīng)力波到達(dá)桿的另一端時(shí)，將發(fā)生波的反射，是對(duì)入射波波陣面后方狀態(tài)的一個(gè)新的擾動(dòng)，這一新擾動(dòng)的傳播就是反射波。從仿真報(bào)告的圖11和圖12可得，彈性波在固定端的反射，質(zhì)點(diǎn)速度為零，而應(yīng)力加倍</p><div contenteditable="false" width="100%">
<figure class="figure-image" data-img="https://img.jishulink.com/202401/attachment/0a7ca8250903491ab683f4c3264e84d3.gif" style="text-align: center">
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展開(kāi) Abaqus一維桿應(yīng)力波傳遞模擬（轉(zhuǎn)）
這里我們通過(guò)一個(gè)四周受限三維桿來(lái)模擬一維桿的應(yīng)力波傳遞問(wèn)題。桿的一端固定約束，一端自由。彈性模量207Gpa，泊松比0.3，密度7.8g/cm3。桿件自由端承受沖擊載荷，載荷大小為100Kpa，持續(xù)時(shí)間3.88e-5s。
（一）建模過(guò)程介紹
這里重點(diǎn)介紹沖擊載荷的建立過(guò)程，其它步驟與一般動(dòng)態(tài)分析步驟相同。由于沖擊載荷是瞬時(shí)施加的，持續(xù)一段時(shí)間之后載荷大小忽然變化為零。這樣一個(gè)隨時(shí)間變化的載荷或邊界條件可以通過(guò)ABAQUS的Amplitude功能實(shí)現(xiàn)，我們首先定義一個(gè)幅值曲線。執(zhí)行Tools/Amplitude/create命令，在Create Amplitude對(duì)話框中，將幅值曲線命名為Impact,Type選項(xiàng)選為Tabular表格輸入，單擊Continue
按鈕繼續(xù)，在Edit Amplitude對(duì)話框中輸入下圖所示數(shù)據(jù)。
（一）關(guān)于顯示算法的條件穩(wěn)定及網(wǎng)格劃分
我們使用顯示算法進(jìn)行波傳遞的模擬，有必要了解下顯示算法的條件穩(wěn)定問(wèn)題。簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)就是時(shí)間增量步長(zhǎng)不能大于某一數(shù)值，稱為穩(wěn)定時(shí)間步長(zhǎng)限制值。當(dāng)增量步超出這一數(shù)值時(shí)，會(huì)導(dǎo)致計(jì)算結(jié)果無(wú)邊界的振蕩發(fā)散。大部分情況下，要精確確定穩(wěn)定增量時(shí)間步長(zhǎng)是很困難的，因此，在計(jì)算中選擇穩(wěn)定時(shí)間增量步長(zhǎng)通常要保守一些。對(duì)于無(wú)阻尼的情況下，穩(wěn)定時(shí)間步長(zhǎng)限
模型的最大頻率與很多因素有關(guān)，ABAQUS/Explicit還提供了一個(gè)簡(jiǎn)便且保守的估計(jì)方法，它從每個(gè)單元的角度出發(fā)，而不是對(duì)整個(gè)模型進(jìn)行考慮。研究表明從各個(gè)獨(dú)立單元確定的最大頻率總是比整個(gè)模型的最高頻率要高。因而有：
由于我們這里關(guān)注的是波在桿件中的傳播，因而必須將網(wǎng)格劃分得足夠細(xì)。經(jīng)驗(yàn)表明，沖擊載荷的跨度在10個(gè)單元內(nèi)是較為合適的。由載荷的持續(xù)時(shí)間得知沖擊載荷結(jié)束后波傳播的長(zhǎng)度為0.2m。因此，每個(gè)單元的長(zhǎng)度為0.02m。
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