空心锥撞击杆对分离式霍普金森压杆入射脉冲弥散的抑制效果分析

摘要：

为了抑制入射脉冲弥散效应,采用动力有限元软件分析了常规分离式霍普金森压杆(SHPB)入射脉冲几何弥散的空间变化规律,发现入射杆中沿着应力波传播方向,几何弥散效应趋于增强;横截面上沿径向向外弥散效应趋于减弱.为此,在撞击杆的碰撞端部挖去一个共轴圆锥,称改造后的撞击杆为空心锥撞击杆.进而分析了空心锥撞击杆获得入射脉冲几何弥散的空间变化规律,结果表明:入射脉冲初始振荡得到有效抑制,且加载上升时间变长,空心锥的底面半径越大、锥角越小对弥散效应抑制效果越好;研究还发现采用空心锥撞击杆时,碰撞端面的摩擦效应对入射脉冲几何弥散影响不大,只是改变了振荡波的相位.最后,采用实验方法对该种改造方法的效果进行了验证,实验结果与理论和数值分析结果吻合较好.

关键词：固体力学、分离式霍普金森压杆、几何弥散效应、空心锥撞击杆、入射脉冲、波形整形

所属期刊栏目：33

分类号：O347(固体力学)

资助基金：高等学校博士学科点专项基金20092304110003;中央高校基本科研业务费专项资金项目HEUCFZ1128,HEUCF100211

在线出版日期：2013-01-21（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共6页

页码：1346-1351