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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。

1 問題介紹 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，相比于直接式SHTB，反射式SHTB結(jié)構(gòu)簡單、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.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(dòng)仿真插件，具備在插件界面設(shè)置好參數(shù)后，一鍵全流程仿真，無需手動(dòng)輔助，自動(dòng)完成幾何-網(wǎng)格-材料-接觸設(shè)置-載荷-場(chǎng)輸出-歷史輸出等流程。

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(yīng)變率（1e2～1e4?s^?1）下的動(dòng)態(tài)力學(xué)行為，如應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系、應(yīng)變率效應(yīng)、溫度效應(yīng)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。

<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(dòng)態(tài)顯式分析】兩種分析類型結(jié)果異同，然后進(jìn)一步分析【不同溫度下JC金屬鋁】反射波、透射波曲線特點(diǎn)。

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，在開挖過程中，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。

崗位要求：?? 碩士及以上學(xué)歷，力學(xué)、材料、機(jī)械等相關(guān)專業(yè)； 熟悉材料力學(xué)性能測(cè)試（如動(dòng)態(tài)/靜態(tài)載荷、斷裂分析等），有高速拉伸、霍普金森桿等設(shè)備操作經(jīng)驗(yàn)者優(yōu)先； 掌握ABAQUS/LS-DYNA等仿真軟件及材料模型開發(fā)流程者更佳； 邏輯清晰，具備獨(dú)立實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)與數(shù)據(jù)分析能力。??

Johnson、Cook 等學(xué)者對(duì)OFHC銅、Armco鐵、4340鋼 等材料進(jìn)行了不同應(yīng)變率和溫度下的霍普金森拉桿、扭轉(zhuǎn)試驗(yàn)，通過數(shù)值模擬與試驗(yàn)結(jié)果對(duì)比，標(biāo)定了12種材料的Johnson-Cook本構(gòu)模型的參數(shù)；提出了考慮大應(yīng)變、高溫以及高應(yīng)力影響的斷裂準(zhǔn)則，并通過 Taylor 撞擊試驗(yàn)與數(shù)值模擬的對(duì)比進(jìn)行驗(yàn)證。

導(dǎo)讀Johnson-Cook本構(gòu)模型是由Johnson和Cook通過大量實(shí)驗(yàn)提出來的，常用于鳥撞擊實(shí)驗(yàn)、汽車碰撞、霍普金森桿等沖擊領(lǐng)域。J-C模型通過上述簡單表達(dá)式將材料加工硬化效應(yīng)、應(yīng)變率效應(yīng)和溫度效應(yīng)解耦，因此非常便于工程應(yīng)用。J-C模型已內(nèi)置在Abaqus中，可以直接調(diào)用，為材料和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)提供了寶貴的技術(shù)參數(shù)和參考信息。

它之所以成為高應(yīng)變率仿真領(lǐng)域的“長青樹”，主要原因有三點(diǎn)。首先是參數(shù)物理意義明確且極易獲取，相比其他復(fù)雜的力學(xué)模型，JC 模型的參數(shù)可以通過標(biāo)準(zhǔn)的高速拉伸或霍普金森壓桿（SHPB）試驗(yàn)輕松測(cè)得，工程實(shí)用性極高。其次是計(jì)算效率與數(shù)值穩(wěn)定性極佳，它的數(shù)學(xué)形式簡潔高效，非常適合顯式動(dòng)力學(xué)子程序（如 VUMAT）進(jìn)行大規(guī)模并行計(jì)算，不易發(fā)生數(shù)值發(fā)散。

SPH-FEM方法模擬侵徹粒子飛散及材料失效和損傷 https://www.yqgqt.org.cn/video/c58344 否 LS-DYNA的SHPB動(dòng)態(tài)壓縮模擬及數(shù)據(jù)處理和理論講解 https://www.yqgqt.org.cn/video/c58345 否 LS-DYNA霍普金森壓桿動(dòng)態(tài)劈裂