霍普金森桿測試
關注創(chuàng)建者：匿名 創(chuàng)建時間：2026-01-04
霍普金森桿測試的視頻教程
零基礎-ABAQUS的霍普金森桿(SHPB)仿真
基于ABAQUS的霍普金森桿(SHPB)基礎模型的建立、網(wǎng)格的劃分、接觸設置、后處理等； 2. 零基礎教學，附模型文件(cae、inp格式)可自行下載。
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巖石/混凝土霍普金森桿試驗(SHPB)數(shù)值模擬
課程內(nèi)容：本課程采用LSPP進行前后處理，LS-DYNA進行求解計算，模擬了巖石/混凝土的霍普金森桿試驗，視頻由以下四部分內(nèi)容組成：（1）內(nèi)容介紹；（2）混凝土動態(tài)壓縮模擬；（3）巖石動態(tài)巴西劈裂模擬；（4）曲線加載。 # 20190722 上傳了課程相關講解內(nèi)容附件與K文件，解壓密碼請站內(nèi)私信
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霍普金森桿測試的實例教程
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(tài)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(chǎn)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(chǎn)生高速變形。
應力波通過試件同時產(chǎn)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(tài)應力、應變參數(shù)。
根據(jù)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(tài)壓縮的力學行為。
展開 霍普金森壓桿系統(tǒng)，霍普金森拉桿系統(tǒng)。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(chǎn)品宣示著公司輝煌的業(yè)績：
? 超低溫霍普金森壓桿拉桿，最低溫度達-196℃
? 超高溫霍普金森壓桿拉桿，最高溫度達1000℃
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(huán)境及各類不同實驗條件下的沖擊性能。
展開 1.1.引言
autoSHPB_2.2是基于Abaqus開發(fā)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(shù)后，一鍵全流程仿真，無需手動輔助，自動完成幾何-網(wǎng)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(jù)自己的需求先行獲得仿真結果完成主要目標，然后再根據(jù)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(diào)整模型參數(shù)和工況設置，短時間內(nèi)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(tài)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(chǎn)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(xiàn)代的 SHPB 都是在其基礎上發(fā)展而來，所以 SHP(T)B 桿也稱之為 Kolsky 桿。典型的SHPB裝置及其數(shù)據(jù)采集處理系統(tǒng)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(chǎn)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(chǎn)生高速變形，而應力波在通過較短試件的同時產(chǎn)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(tài)應力、應變參數(shù)。
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(tài)；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 霍普金森桿跑出來透射波非常小，而且入射和反射波幾乎一樣。
霍普金森桿測試的相關專題、標簽、搜索
霍普金森桿測試的最新內(nèi)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(tài)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">
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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(tài)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(guī)仿真建模方法以及波形整形、等效載荷加載等仿真內(nèi)容。此外還提供了一個試樣應力應變數(shù)據(jù)處理表格和數(shù)據(jù)處理的視頻
1.1.引言
autoSHPB_2.2是基于Abaqus開發(fā)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(shù)后，一鍵全流程仿真，無需手動輔助，自動完成幾何-網(wǎng)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(jù)自己的需求先行獲得仿真結果完成主要目標，然后再根據(jù)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(shù)據(jù)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(shù)據(jù)……
3、拉壓試驗數(shù)據(jù)、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(tài)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(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，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(chǎn)品宣示著公司輝煌的業(yè)績：
? 超低溫霍普金森壓桿拉桿，最低溫度達-196℃
? 超高溫霍普金森壓桿拉桿，最高溫度達1000℃
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(shù)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。
用于動態(tài)剪切測試的霍普金森桿
總結
利用霍普金森桿裝置可對各種復合材料的動態(tài)壓縮、拉伸、剪切等性能作全面詳細的測試，依據(jù)測試結果分析復合材料的應變率行為。從下圖可以明顯的看出玻纖／環(huán)氧復合材料隨著應變率的提高，其破壞強度也逐漸提高，這表明它是一種應變率敏感材料。
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(shù)的調(diào)試過程，需要進行大量的試算。本文主要將自己調(diào)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(shù)調(diào)整的思路，以期減少大家在調(diào)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(shù)據(jù)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
