数值模拟锥形杆对反射应力波的影响

【作者】 王庭辉； 宋顺成； 周蒙蛟； 陈小安；

【机构】 西南交通大学应用力学与工程学院；

【摘要】 采用ANSYS LS-DYNA通用有限元程序,数值模拟了锥形杆中锥形过渡段对反射应力波的影响。模拟过程分两部分,其一为在锥形杆形状固定的情况下分别模拟对不同宽度的入射波（矩形、三角和梯形）所形成的反射波的影响,其二为对于SHPB实验中常用的矩形入射波,讨论不同的锥体几何参数（锥高、小端直径）的变化对反射应力波的影响。数值模拟的结果表明当入射波宽度和锥体的特征时间t_L=L/C₀接近的情况下,锥体对反射波波形的影响很大,而对于实际应用中的锥形杆及相应的梯形入射脉冲,如果锥体的特征长度远小于子弹的长度（<10%）,小大端的直径比d/D小于0.8的情况下,反射波应力可以按阶梯截面过渡杆进行计算,反射波从峰值应力处到平台区的过渡时间与入射脉冲上升沿时间接近,反射波上升沿、下降沿和波宽与入射脉冲基本一致,锥体特征长度对峰值应力的影响小于d/D值的影响。更多还原