Hopkinson压杆技术在中国的发展回顾 被引量：71

1

作者 胡时胜 王礼立 +1 位作者 宋力 张磊 《爆炸与冲击》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第6期641-657,共17页

简要回顾了Hopkinson压杆实验技术在中国的发展历程及推广应用。系统介绍了关于金属、高聚物、复合材料、脆性材料、混凝土及软材料、泡沫材料等材料的SHPB实验技术研究,并对相关材料的实验结果进行简要讨论。

关键词 固体力学 霍普金森压杆 实验技术 金属 高聚物 复合材料 脆性材料 混凝土 软材料 泡沫

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Hopkinson杆试验试件中应力状态近似分析与惯性修正 被引量：10

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作者 张宝平 郑玉六 冯喜春 《北京理工大学学报》 EI CAS CSCD 1994年第S1期23-29,共7页

在Ｈｏｐｋｉｎｓｏｎ杆动态试验，特别是Ｈｏｐｋｉｎｓｏｎ拉杆试验中，由于试件尺寸长，惯性效应导致测试失真问题是人们关注的重要问题．本文对该问题进行了分析，发展了Ｇｏｒｈａｍ惯性修正模型，推导出一种新的惯性修正公式，该... 在Ｈｏｐｋｉｎｓｏｎ杆动态试验，特别是Ｈｏｐｋｉｎｓｏｎ拉杆试验中，由于试件尺寸长，惯性效应导致测试失真问题是人们关注的重要问题．本文对该问题进行了分析，发展了Ｇｏｒｈａｍ惯性修正模型，推导出一种新的惯性修正公式，该公式考虑了试件的径向和轴向惯性，变形率及试件端面效应，特别是考虑了惯性对试件内部速度场不均匀性的影响．计算分析表明，本公式对ＳＨＴＢ试件中惯性效应的修正量的计算值比Ｇｏｒｈａｍ模型的相应值要大４０％～５０％，虽然修正量的绝对值并不大． 展开更多

关键词 动力试验 实验应力分析 惯性力/霍布金森压杆和拉杆技术 惯性修正

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UHPC动/静态累积损伤对比试验研究

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作者 邵溪晗 黄成龙 李述涛 《兵器装备工程学报》 北大核心 2025年第6期181-190,217,共11页

针对UHPC动/静态加载后材料损伤的差异,提出了一种等应变控制的对比加载试验设计方案。试验使用应变片控制,通过试件破坏形态、波速衰减和剩余力学性能来对比分析UHPC材料性能,并进行数字图像相关技术(DIC)验证。DIC观测下的应变数据计... 针对UHPC动/静态加载后材料损伤的差异,提出了一种等应变控制的对比加载试验设计方案。试验使用应变片控制,通过试件破坏形态、波速衰减和剩余力学性能来对比分析UHPC材料性能,并进行数字图像相关技术(DIC)验证。DIC观测下的应变数据计算结果与应变片测试结果的误差分别为5.32%和16.41%,误差在合理范围内且大小关系一致。结果表明:①等应变条件下,动应变损伤试件破坏程度、波速衰减和力学性能下降均比静应变损伤试件显著;②高应变或高应变率情况下,动/静态等应变下UHPC材料单次累积损伤差异高于低应变,现有混凝土本构模型的损伤参数尚未对其合理考虑。以上结果初步揭示了静/动加载模式对材料损伤的差异,为在本构模型损伤项中科学考虑应变率效应影响奠定了一定基础。 展开更多

关键词 UHPC 动/静态累积损伤 试验设计 霍普金森杆 等应变 DIC

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爆破工程课程教学中岩石材料动态力学实验实践与分析方法 被引量：2

4

作者 杨荣周 徐颖 《爆破》 CSCD 北大核心 2024年第3期248-260,共13页

《爆破工程》课程是土木和采矿类专业教学的基础核心课程。为了提高学生对岩石材料动态力学响应和损伤破坏机理的认识与理解,在培养方案中开设岩石材料的爆炸与冲击动力学实验教学内容以更好地实现《爆破工程》课程教学目标。针对学生... 《爆破工程》课程是土木和采矿类专业教学的基础核心课程。为了提高学生对岩石材料动态力学响应和损伤破坏机理的认识与理解,在培养方案中开设岩石材料的爆炸与冲击动力学实验教学内容以更好地实现《爆破工程》课程教学目标。针对学生缺乏在爆破工程方面的冲击动力学理论知识和实验基础等问题,将分离式霍普金森压杆(Split Hopkinson Pressure Bar,SHPB)实验技术和二维平板爆破(Two-Dimensional Plate Blasting,TDPB)实验技术应用于《爆破工程》的实践教学中。介绍了SHPB和TDPB的实验系统组成和实验计算原理;设计了岩石材料的SHPB冲击压缩实验课程内容和TDPB中心起爆实验课程内容;分析了SHPB实验下砂岩材料的动态力学行为与能量演化特征和TDPB实验下类砂岩材料的应变波演化与动力损伤破裂行为机理;引导了学生对岩石冲击动力学关键问题的深入讨论。教学实践效果表明:通过采用SHPB和TDPB实验课程与《爆破工程》理论课程相结合的教学模式,锻炼了学生的理论实践能力,提升了学生的科研探索水平,增进了学生的团队协同互助意识,实现了《爆破工程》课程教学目标。 展开更多

关键词 爆破工程 实验教学 分离式霍普金森压杆(SHPB) 二维平板爆破(TDPB) 岩石爆破

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SHPB循环冲击实验技术在岩石冲击动力学教学中的应用研究 被引量：4

5

作者 杨荣周 徐颖 《实验技术与管理》 CAS 北大核心 2024年第5期195-202,共8页

该文通过将SHPB实验与岩石冲击动力学相关理论课程相结合的教学模式,提高学生对岩石冲击力学响应和能量演化特征的认知与理解,培养学生在科学实验方面的实际操作能力和严谨态度,发挥学生自主开展实验研究的主观能动性,提升教学效果。基... 该文通过将SHPB实验与岩石冲击动力学相关理论课程相结合的教学模式,提高学生对岩石冲击力学响应和能量演化特征的认知与理解,培养学生在科学实验方面的实际操作能力和严谨态度,发挥学生自主开展实验研究的主观能动性,提升教学效果。基于多学科交叉融合理念,联系科学研究热点问题,引导学生进一步思考并探索更多“SHPB+”,有助于培养学生的科研实践能力与思维创新精神。 展开更多

关键词 冲击动力学 分离式霍普金森压杆(SHPB) 岩石循环冲击压缩 SHPB+ 实验教学

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基于SHPB劈裂实验技术的岩石冲击动力学教学模式与实践

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作者 杨荣周 徐颖 《实验室研究与探索》 CAS 北大核心 2024年第8期133-137,共5页

分离式霍普金森压杆(SHPB)是测定岩石材料在中、高应变率下动力响应行为的专业设备。为了帮助学生深刻认识和理解岩石的冲击劈裂力学特性与应力应变演化机理,聚焦岩石冲击动力学关键科学问题,将SHPB冲击劈裂实验技术引入岩石冲击动力学... 分离式霍普金森压杆(SHPB)是测定岩石材料在中、高应变率下动力响应行为的专业设备。为了帮助学生深刻认识和理解岩石的冲击劈裂力学特性与应力应变演化机理,聚焦岩石冲击动力学关键科学问题,将SHPB冲击劈裂实验技术引入岩石冲击动力学教学中,采用“理论+实验+讨论”的教学模式,建立教学课程的持续改进机制,解决了岩石冲击动力学理论知识学习的晦涩难懂、枯燥乏味,弥补了岩石冲击动力学理论教学的不足。可拓展学生的创新性思维以培养学生提出和解决关键科学问题的能力。 展开更多

关键词 岩石冲击动力学 分离式霍普金森压杆 动态劈裂机理 实验教学

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SHPB系统在岩体力学实验教学的应用和课程改革探索 被引量：7

7

作者 王述红 张晓德 +2 位作者 陈猛 王斐笠 蔡运生 《实验技术与管理》 CAS 北大核心 2020年第2期182-185,共4页

冲击荷载下岩体的动态力学强度劣化构成了岩爆、滑坡、落石等众多地质灾害发生的成因,借助霍普金森杆(SHPB)进行岩体动态力学特性的实验教学是土木工程学科教学必不可少的环节。文章对霍普金森杆的装置构造、实验原理、实验过程进行了叙... 冲击荷载下岩体的动态力学强度劣化构成了岩爆、滑坡、落石等众多地质灾害发生的成因,借助霍普金森杆(SHPB)进行岩体动态力学特性的实验教学是土木工程学科教学必不可少的环节。文章对霍普金森杆的装置构造、实验原理、实验过程进行了叙述,指出目前实验教学中存在的问题,并提出调动学生上课积极性、促进和增强其实验参与性、理论的实践应用性及思维创新性等课程改革思路。 展开更多

关键词 岩体力学 动载荷 霍普金森杆 实验教学 课程改革

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混杂纤维轻骨料混凝土抗冲击压缩特性研究 被引量：6

8

作者 姜猛 郭志昆 +1 位作者 陈万祥 邹慧辉 《混凝土》 CAS 北大核心 2015年第11期75-78,共4页

通过对28个Φ96mm×50mm的塑钢-聚丙烯混杂纤维轻骨料混凝土试件的SHPB冲击压缩试验,分析了密度、冲击气压和冲击次数对破坏强度和峰值应变的影响。结果表明:在冲击荷载作用下,密度对试件的破坏强度有明显影响,破坏强度随着密度增... 通过对28个Φ96mm×50mm的塑钢-聚丙烯混杂纤维轻骨料混凝土试件的SHPB冲击压缩试验,分析了密度、冲击气压和冲击次数对破坏强度和峰值应变的影响。结果表明:在冲击荷载作用下,密度对试件的破坏强度有明显影响,破坏强度随着密度增大而提高;与一般混凝土材料不同,塑钢-聚丙烯混杂纤维轻骨料混凝土破坏强度随冲击气压增大而明显降低。在低速冲击荷载作用下,混杂纤维轻骨料混凝土具有良好的韧性和抗多次冲击能力。 展开更多

关键词 轻骨料混凝土 霍普金森压杆 试验研究 多次冲击

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分离式霍普金森压杆在岩石力学实验中的应用 被引量：7

9

作者 陈强 王志亮 《实验室研究与探索》 CAS 北大核心 2012年第11期146-149,共4页

分离式霍普金森压杆(SHPB)是材料中高应变率行为测试设备之一。在岩石力学教学中引入SHPB实验可以让学生深入了解岩石的动力学性质,为以后的学习打下基础。首先介绍了SHPB实验的基本原理,接着详述了SHPB实验的特点和实验教学中存在的问... 分离式霍普金森压杆(SHPB)是材料中高应变率行为测试设备之一。在岩石力学教学中引入SHPB实验可以让学生深入了解岩石的动力学性质,为以后的学习打下基础。首先介绍了SHPB实验的基本原理,接着详述了SHPB实验的特点和实验教学中存在的问题,指出目前实验中存在的主要问题是学生不理解实验的基本原理以及实验的参与性差。提出了在岩石力学实验教学中,应加强SHPB设计原理的讲解,着重进行岩石强度的率相关性实验、开展节理岩体的动力性质有关实验,并在实验教学中引入数值模拟技术,此外还可以开展创新性实验研究。采用这种分阶段的教学模式,不仅能使学生了解岩石动力学的基本理论,同时也向他们介绍SHPB实验的相关前沿,更好地培养学生的创新能力。 展开更多

关键词 岩石力学 霍普金森压杆 实验教学 人才培养

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矩形薄板在面内撞击下动力屈曲的实验研究 被引量：3

10

作者 韩大伟 王安稳 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2015年第12期90-93,共4页

利用Hopkinson压杆系统对矩形薄板在面内撞击下的动力屈曲进行了实验研究。结果表明矩形薄板存在屈曲后强度,在屈曲发生后面内载荷可以继续增加,通过记录屈曲发生的时间求得临界屈曲长度,并对实验模型进行了理论分析。对比分析结果表明... 利用Hopkinson压杆系统对矩形薄板在面内撞击下的动力屈曲进行了实验研究。结果表明矩形薄板存在屈曲后强度,在屈曲发生后面内载荷可以继续增加,通过记录屈曲发生的时间求得临界屈曲长度,并对实验模型进行了理论分析。对比分析结果表明,当压应力波向前传播一定距离后矩形薄板发生局部屈曲,得到的临界屈曲长度与理论计算结果吻合良好。 展开更多

关键词 动力屈曲 矩形薄板 临界屈曲长度 hopkinson压杆 实验研究

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复合射孔枪枪身材料动态本构关系的试验研究 被引量：8

11

作者 虞青俊 陶亮 +2 位作者 李玉龙 侯兵 周志华 《石油机械》 北大核心 2006年第10期13-15,2+1,共3页

为确定复合射孔枪枪身材料32CrMo4钢在井下高温、高加载率工作环境下的动态性能,利用MTS试验机和分离式Hopkinson冲击压杆装置做了应变率为0.001、1000和3000/s,温度为294、373、473和573K的单轴动态压缩试验,得到32CrMo4钢各组温度及... 为确定复合射孔枪枪身材料32CrMo4钢在井下高温、高加载率工作环境下的动态性能,利用MTS试验机和分离式Hopkinson冲击压杆装置做了应变率为0.001、1000和3000/s,温度为294、373、473和573K的单轴动态压缩试验,得到32CrMo4钢各组温度及应变率下的流动应力-应变曲线。拟合得到该钢Johnson-Cook本构关系模型所需的5个参数,模型拟合曲线与试验曲线吻合。 展开更多

关键词 复合射孔枪 枪身 32CrMo4钢 分离式hopkinson冲击压杆装置 试验研究

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复合材料层板冲击剪切实验技术研究 被引量：3

12

作者 彭刚 冯家臣 +3 位作者 刘原栋 王丹勇 王绪财 李树虎 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2011年第11期30-35,共6页

基于HOPKINSON杆冲击剪切试验技术、复合材料层板的材料性能及应用特点的分析,对"杆-管"冲击剪切动态力学性能实验技术进行了改进优化,解决了输入杆跳动、同轴调节困难、结果分散大等实验技术问题。根据输入杆、输出管和复合... 基于HOPKINSON杆冲击剪切试验技术、复合材料层板的材料性能及应用特点的分析,对"杆-管"冲击剪切动态力学性能实验技术进行了改进优化,解决了输入杆跳动、同轴调节困难、结果分散大等实验技术问题。根据输入杆、输出管和复合材料试样的匹配分析,确立了输入杆、试样和输出管针对动态冲击剪切实验的约束尺寸条件。通过有限元数值分析,研究了预置剪切间隙对冲击剪切的影响,研究认为0.2 mm～0.3 mm间隙设计对Ф14.5 mm输入杆冲击2mm～4 mm层板试样的冲剪试验是合适的。冲击剪切实验数据表明,加载率对玻纤增强复合材料层板的动态剪切力学性能影响明显。 展开更多

关键词 动态 复合材料层板 冲击剪切 实验技术 hopkinson杆

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温度梯度对位伸SHB试验误差的数值分析 被引量：6

13

作者 佟景伟 高丛峰 +3 位作者 李鸿琦 沈珉 C.Albertini V.Pizzinato 《爆炸与冲击》 EI CAS CSCD 北大核心 2001年第4期277-281,共5页

利用动态有限元法对分离式拉伸Hopkinson杆高温试验中的误差进行了分析。着重考虑了由输入和输出杆上的温度梯度引入的误差。分析结果表明 ,试件的最终加热温度越高 ,加热速度越慢 。

关键词 分离式霍普金森杆 温度梯度 动态有限元法 实验误差 数值分析 弹性模量 热应力

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SHPB虚拟仿真实验教学项目的研究与开发 被引量：9

14

作者 毛继泽 曲嘉 夏培秀 《实验技术与管理》 CAS 北大核心 2021年第1期187-190,共4页

高应变率下材料的动态力学性能一般采用分离式霍普金森压杆进行实验测量,但由于该类设备的操作危险性大,测试参数设置互相影响,实验经验对测试结果影响较大,学生学习和操作困难。该文所开发的虚拟仿真实验教学项目,可通过设置不同的测... 高应变率下材料的动态力学性能一般采用分离式霍普金森压杆进行实验测量,但由于该类设备的操作危险性大,测试参数设置互相影响,实验经验对测试结果影响较大,学生学习和操作困难。该文所开发的虚拟仿真实验教学项目,可通过设置不同的测试参数,得到不同的实验结果和测试精度,甚至是失败的测试,从而帮助学生掌握和分析测量参数设置的规律,培养学生的实际操作能力。 展开更多

关键词 应力波 分离式霍普金森压杆 虚拟仿真 高应变率 实验教学

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爆破工程教学中材料动态力学性能实验及仿真实践 被引量：5

15

作者 李胜林 梁书锋 侯仕军 《爆破》 CSCD 北大核心 2023年第2期224-230,共7页

掌握岩石(体)在爆破动载作用下的动态力学响应是《爆破工程》课程的一项重要教学内容。由于土木或采矿类专业学生缺乏波动力学、岩石动力学等基础理论,采用讲授法讲解岩石动态力学特性的知识点时教学效果较差,影响后续的岩体破碎机理等... 掌握岩石(体)在爆破动载作用下的动态力学响应是《爆破工程》课程的一项重要教学内容。由于土木或采矿类专业学生缺乏波动力学、岩石动力学等基础理论,采用讲授法讲解岩石动态力学特性的知识点时教学效果较差,影响后续的岩体破碎机理等内容的学习。为此,将岩石类材料的分离式霍普金森压杆实验(Split Hopkinson Pressure Bar,SHPB)应用于《爆破工程》实践教学中,通过测定岩石动态压缩强度,观察试件破坏形态,引导学生理解岩石材料在不同应变率下的动态力学响应。运用有限元软件LS-DYNA对SHPB实验进行数值模拟,再现应力波传播和岩石破坏过程,达到动态冲击的演示功能。实践效果表明:这种教学方式使学生能够直观地感知应力波的传播过程,清晰地了解岩石动态破坏机理,掌握岩石类材料动态力学性能与应变率之间的关系,为进一步学习爆破工程理论奠定基础。 展开更多

关键词 爆破工程 实验教学 霍普金森压杆(SHPB) 数值仿真

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结构考虑双非线性的动态响应

16

作者 许秋莲 刘元镛 +1 位作者 汤玄春 李玉龙 《西北工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1995年第2期245-249,共5页

对结构在考虑双非线性（弹塑性和大挠度）情况下的动态响应进行了数值分析和试验研究．建立了双非线性分析模型，编制了有关的通用有限元程序，完善和改进了鸟撞专用程序—ＢＩＮＡ（ＢｉｒｄＩｍｐａｃｔＮｏｎｌｉｎｅａｒＡｎａｌｙ... 对结构在考虑双非线性（弹塑性和大挠度）情况下的动态响应进行了数值分析和试验研究．建立了双非线性分析模型，编制了有关的通用有限元程序，完善和改进了鸟撞专用程序—ＢＩＮＡ（ＢｉｒｄＩｍｐａｃｔＮｏｎｌｉｎｅａｒＡｎａｌｙｓｉｓ）程序。文中考虑了三维方向的剪应力和惯性力的影响，因此不仅可以分析薄板，薄壳，也为较大动载下的厚板、厚壳的分析提供了方便．同时，使用ＳＨＰＢ（ＳｐｌｉｔＨｏｐｋｉｎｓｏｎＰｒｅｓｓｕｒｅＢａｒ）试验装置，测定了四边形固支的ＬＹ１２ＣＺ方板试件在不同点撞击载荷作用下的响应，根据实测载荷，用本文方法对试件进行了非线性数值计算，与试验结果比较表明两者吻合较好，进一步验证了本文程序的可行性和ＳＨＰＢ试验装置的可靠性． 展开更多

关键词 弹塑性 大挠度 动态响应 非线性 结构 薄板 薄壳

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