LS-DYNA霍普金森压杆循环冲击和动态劈裂（SHPB）

（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）。