弹性SHPB试件内部纵向应力波传播及所产生的横向约束应力

作者：杨洪升^*; 郑宇轩; 周风华; 李玉龙

来源：固体力学学报, 2023, 44(06): 815-830.

DOI：10.19636/j.cnki.cjsm42-1250/o3.2023.028

• SHPB
• 横向惯性
• Rayleigh-Love杆理论
• 附加横向应力
• 试件破碎

采用考虑横向惯性效应的Rayleigh-Love杆理论分析了一个弹性试件在分离式霍普金森压杆(SHPB)加载过程中的内部弹性波传播过程，运用Laplace变换和反变换方法，得到了试件内部各点的变形、速度、应变和应力解析解.通过数值计算，得到梯形入射波加载情况下，纵向应力在试件内部的连续变化过程，以及波传播所伴随的横向附加应力.计算表明：在试件/入射杆界面附近，初次加载所产生的横向附加应力最大，可达入射波平台的12%;在大部分试件区域，纵向应力波传播将造成入射波平台4%～6%的横向附加应力；材料的泊松比越大，或者杆/试件声阻抗比越小，所伴随的横向附加应力越大；梯形波的上升时间和试件长径比对横向附加应力影响不大.

• 单位
  宁波大学; 西北工业大学