1)岩石动态劈裂试验
在进行霍普森压杆试验时,需要对入射波进行整形,将矩形波转化半正弦波。在数值分析时,可以通过加载入射波曲线到入射杆端面的方法对试验进行模拟,这样不仅简化了建模过程,而且保证了入射波与试验入射波完全一样,能得到最真实的仿真结果。
采用面面侵蚀接触,接触刚度取默认值,动静摩擦系数取0。得到的动态劈裂模拟结果与试验结果吻合。杆端由于应力集中产生了三角形压碎区,试样中部发生拉伸破坏。
2)岩石循环冲击试验
在循环冲击时,弹速通常较小,试样是不会破坏的,因此应力应变曲线在达到峰值后会回弹。
模拟循环冲击可以使用完全重启动或Dynain文件法。两种方法各有优劣,完全重启动要求较苛刻,很容易报错,难以调试出来,因此更建议使用Dynain文件法。但Dynain文件法的缺点是无法继承损伤变量,即损伤无法累积,不过HJC模型通常配合失效准则使用,我们不会用到损伤变量,不影响仿真。
图中所示为多次冲击下的波形图。三次冲击下的入射波曲线完全重合,说明利用Dynain文件成功地实现了多次冲击。而透射波随着冲击次数的增加逐渐减小,这是因为岩样在前一次冲击后内部产生了裂纹(损伤累积)。
综上所述,LS-DYNA软件可以对SHPB相关试验进行模拟。另外,半正弦波整形技术也可以通过建立纺锤形弹体实现(不建议设置整形器,操作相对复杂,且容易发生穿透和波形震荡现象)。
免责声明:本文系网络转载或改编,未找到原创作者,版权归原作者所有。如涉及版权,请联系删