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Hopkinson曲杆型双向拉伸加载设计探讨
被引量：
1
1
作者
赵思晗
郭伟国
+4 位作者
王凡
李馨馨
陈龙洋
李小龙
王瑞丰
《爆炸与冲击》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2021年第11期113-122,共10页
为了实现对材料或结构的双向高应变率同步拉伸加载,基于曲杆中弹性应力波传播理论和Hopkinson杆原理,首先在对称的人字形曲杆结构中同时产生和传递两路压缩波,再经过接触转接头反射形成沿拉伸加载杆传播的双向拉伸波,实现对试样的双向...
为了实现对材料或结构的双向高应变率同步拉伸加载,基于曲杆中弹性应力波传播理论和Hopkinson杆原理,首先在对称的人字形曲杆结构中同时产生和传递两路压缩波,再经过接触转接头反射形成沿拉伸加载杆传播的双向拉伸波,实现对试样的双向动态拉伸。同时,为理解人字形曲杆几何构形对弹性压缩波传播的影响规律,对该加载装置进行了动力学分析和ABAQUS有限元模拟。研究发现,理想方波构形的压缩弹性波经过曲杆传播后,方波的平台段随着杆弯曲角度的增大出现前高后低的倾斜现象,同时大曲率杆引起的波形失真更严重。为获取常规方波或梯形波的平台段,也可采用定量优化的锥形撞击杆,产生前低后高的加载波,来抵消曲杆传递中的倾斜失真。最后,为了验证该加载系统的有效性,搭建了小型人字形曲杆高应变率双向拉伸装置进行试验测试。结果表明,该装置实现了脉宽约为54μs的双向拉伸加载波良好的同步,两路波形起始点时间差可以控制在约2.5μs以内,幅值差约6×10^(−6)。同时对2024铝合金试样进行了双向拉伸试验,取得良好的试验效果。
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关键词
双曲杆
高应变率
同步性
双向拉伸
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职称材料
一种新式压/拉一体式Hopkinson杆装置研究
2
作者
王凡
陈龙洋
+2 位作者
赵思晗
吴倩
郭伟国
《振动．测试与诊断》
EI
CSCD
北大核心
2023年第5期886-894,1036,共10页
分离式Hopkinson杆装置常用于测量材料动态压缩、拉伸和剪切性能,为了提高装置的高效性和经济性,研究了可以实现材料动态压缩和拉伸的一体式Hopkinson杆装置。首先,通过在Hopkinson压杆装置上增加Y字型前端构件、双侧杆和Y字型后端构件...
分离式Hopkinson杆装置常用于测量材料动态压缩、拉伸和剪切性能,为了提高装置的高效性和经济性,研究了可以实现材料动态压缩和拉伸的一体式Hopkinson杆装置。首先,通过在Hopkinson压杆装置上增加Y字型前端构件、双侧杆和Y字型后端构件,将撞击产生的压缩波转换为拉伸波加载至试样;其次,通过ABAQUS软件数值仿真,分析各构件的几何构型、尺寸等对加载波形的影响。结果表明:前端Y字型构件分岔角度越大、截面尺寸越小,则因弯曲导致的波形失真的程度越严重,截面尺寸和失真程度成负指数关系;在侧杆截面边长大于10 mm时,侧杆间距对波形的影响较小;后端构件的法兰厚度越大,拉伸加载波的平均幅值越大。最终确定了前端构件的Y型分岔夹角为10°,2根侧杆的间距为60 mm,后端构件的法兰厚度为10 mm,构建了一种兼顾压缩和拉伸的一体式Hopkinson杆装置,并对2种试样分别进行压缩和拉伸加载,验证了此装置的有效性。
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关键词
HOPKINSON杆
拉/压一体
尺寸优化
弯曲杆
动态性能
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职称材料
题名
Hopkinson曲杆型双向拉伸加载设计探讨
被引量：
1
1
作者
赵思晗
郭伟国
王凡
李馨馨
陈龙洋
李小龙
王瑞丰
机构
西北工业大学航空学院
出处
《爆炸与冲击》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2021年第11期113-122,共10页
基金
国家自然科学基金(11872051,12072287)
陕西省大学生创新训练计划(S201910699205)。
文摘
为了实现对材料或结构的双向高应变率同步拉伸加载,基于曲杆中弹性应力波传播理论和Hopkinson杆原理,首先在对称的人字形曲杆结构中同时产生和传递两路压缩波,再经过接触转接头反射形成沿拉伸加载杆传播的双向拉伸波,实现对试样的双向动态拉伸。同时,为理解人字形曲杆几何构形对弹性压缩波传播的影响规律,对该加载装置进行了动力学分析和ABAQUS有限元模拟。研究发现,理想方波构形的压缩弹性波经过曲杆传播后,方波的平台段随着杆弯曲角度的增大出现前高后低的倾斜现象,同时大曲率杆引起的波形失真更严重。为获取常规方波或梯形波的平台段,也可采用定量优化的锥形撞击杆,产生前低后高的加载波,来抵消曲杆传递中的倾斜失真。最后,为了验证该加载系统的有效性,搭建了小型人字形曲杆高应变率双向拉伸装置进行试验测试。结果表明,该装置实现了脉宽约为54μs的双向拉伸加载波良好的同步,两路波形起始点时间差可以控制在约2.5μs以内,幅值差约6×10^(−6)。同时对2024铝合金试样进行了双向拉伸试验,取得良好的试验效果。
关键词
双曲杆
高应变率
同步性
双向拉伸
Keywords
bidirectional bending bar
high strain rate
synchronization
bidirectional tension
分类号
O347.3 [理学—固体力学]
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职称材料
题名
一种新式压/拉一体式Hopkinson杆装置研究
2
作者
王凡
陈龙洋
赵思晗
吴倩
郭伟国
机构
西北工业大学航空学院
出处
《振动．测试与诊断》
EI
CSCD
北大核心
2023年第5期886-894,1036,共10页
基金
国家自然科学基金资助项目(11872051,12072287)。
文摘
分离式Hopkinson杆装置常用于测量材料动态压缩、拉伸和剪切性能,为了提高装置的高效性和经济性,研究了可以实现材料动态压缩和拉伸的一体式Hopkinson杆装置。首先,通过在Hopkinson压杆装置上增加Y字型前端构件、双侧杆和Y字型后端构件,将撞击产生的压缩波转换为拉伸波加载至试样;其次,通过ABAQUS软件数值仿真,分析各构件的几何构型、尺寸等对加载波形的影响。结果表明:前端Y字型构件分岔角度越大、截面尺寸越小,则因弯曲导致的波形失真的程度越严重,截面尺寸和失真程度成负指数关系;在侧杆截面边长大于10 mm时,侧杆间距对波形的影响较小;后端构件的法兰厚度越大,拉伸加载波的平均幅值越大。最终确定了前端构件的Y型分岔夹角为10°,2根侧杆的间距为60 mm,后端构件的法兰厚度为10 mm,构建了一种兼顾压缩和拉伸的一体式Hopkinson杆装置,并对2种试样分别进行压缩和拉伸加载,验证了此装置的有效性。
关键词
HOPKINSON杆
拉/压一体
尺寸优化
弯曲杆
动态性能
Keywords
Hopkinson bar
integration of compression and tension
dimension optimization
curved bar
dynamic performance
分类号
O347.3 [理学—固体力学]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
Hopkinson曲杆型双向拉伸加载设计探讨
赵思晗
郭伟国
王凡
李馨馨
陈龙洋
李小龙
王瑞丰
《爆炸与冲击》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2021
1
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职称材料
2
一种新式压/拉一体式Hopkinson杆装置研究
王凡
陈龙洋
赵思晗
吴倩
郭伟国
《振动．测试与诊断》
EI
CSCD
北大核心
2023
0
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