异型冲头SHPB动态响应与波动规律研究

"异型冲头下SHPB的动态响应与波动规律" 本文是一篇首发论文，由周子龙、李夕兵、邹洋和江益辉等人共同撰写，研究了在异型冲头作用下的SHPB（Split Hopkinson Pressure Bar，分裂霍普金森压杆）系统的动态响应和波动规律。SHPB实验是一种广泛用于材料动态性质研究的技术，尤其因其信号稳定、无弥散、应力分布均匀和应变率控制精确等特点而备受青睐。在本文中，作者通过有限元分析方法深入探讨了异型冲头对SHPB系统的影响。 研究发现，异型冲头产生的应力波形呈现出接近半正弦的特性，并且在传播过程中保持了较好的形状稳定性，几乎没有波形弥散现象。这意味着能量传递的效率高，数据的可重复性强，对于实验结果的解析和理解更为准确。此外，研究还揭示了冲头冲击速度与产生的应力波峰值之间的线性关系，这与传统的圆柱形冲头存在差异，可能与异型冲头设计导致的能量分布和传输方式有关。 在偏心碰撞情况下，异型冲头对SHPB系统的影响表现为入射杆表面应力历程的畸变和应力幅值的降低。这种现象提供了识别系统状态和碰撞非正常性的关键特征，对于实验设置的优化和故障诊断具有重要价值。关键词包括异型冲头、SHPB、碰撞、动态响应和应力传播，表明该研究主要关注这些核心概念。 文章的中图分类号为TD315+.5，意味着它属于土木工程与爆破技术领域的研究。动态响应和波动规律的研究不仅有助于提升SHPB实验的精度，也为材料动态性能的评估提供了新的理论依据，特别是在采矿和其他岩土工程灾害防治领域具有实际应用价值。 这篇论文深入研究了异型冲头在SHPB实验中的具体应用和优势，通过数值模拟揭示了其动态响应和应力波传播的特性，对于推动SHPB技术的发展和提高实验数据的可靠性有着重要意义。这些研究成果可以为相关领域的工程师和科学家提供重要的参考，以便更好地理解和利用SHPB系统进行材料动态性能的测试。