SHPB试验中合理加载波形比选分析

• 作者: 吴明静 平琦 张欢 袁璞 马芹永
• 来源期刊: 地下空间与工程学报
• 学科: 物理学
• 关键词: 一维应力波 梯形波 半正弦波 应力平衡时间 分离式Hopkinson压杆(SHPB)
• 年，卷（期）: 2017,（6）
• 所属期刊栏目: 理论与试验研究
• 页码范围: 1499-1505
• 页数: 7页
• 分类号: O347.4
• 语种: 中文

摘要

针对SHPB试验中如何选择合理加载波形问题,将矩形波、坡形波、三角波和常规梯形波等入射波形统一表达为不同升时的梯形波,并给出其加载应力路径方程.首先,计算分析了加载持续时间和最大应力幅值相同情况下,采用不同升时梯形波和半正弦波加载时,试件应力平衡时间tu'随波阻抗比β变化情况,以及不同β的试件应力均匀性变化特征.其次,从试件应力平衡时间和应力均匀性角度分析两种加载波形的优劣性.升时tr'=2、4的梯形波优于半正弦波,半正弦波优于tr'≥7的梯形波;而t'=O、1、3、5、6的梯形波与半正弦波加载时tu'曲线变化过程中出现了交叉现象,交叉前半正弦波优于此升时的梯形波,交叉后两者优劣性相反.最后,提出试验中合理加载波形的选择与确定.即无论β为何值,tr'=2或4的梯形波加载时,试件均能获得较短应力平衡时间和较好应力均匀性,试验中应将tr'=2的梯形波作为最佳加载波形优先选用,其次可考虑选用tr'=4的梯形波;此外,计算给出不同β值对应的其他合理加载波形以便试验中选用.