高聚物粘結(jié)炸藥（polymer-bonded explosive,PBX）是由一種或多種單質(zhì)炸藥與高聚物粘結(jié)劑等組成的高能混合炸藥的統(tǒng)稱,PBX在武器裝藥中扮演著重要角色。PBX材料的力學行為直接影響到武器裝藥的安全性和可靠性,其中裂紋引起的斷裂破壞在PBX力學性能研究中有著重要的現(xiàn)實意義。為了認識PBX的斷裂破壞特性并建立測定其斷裂韌性的便捷有效的實驗方法。本文借助數(shù)字圖像相關(guān)方法（digital image correlation method, DICM）和高速攝影技術(shù),選取某TATB基壓裝PBX作為實驗材料,研究了其在應(yīng)變集中下的拉伸斷裂行為,并通過半圓盤彎曲實驗測定了材料的準靜態(tài)斷裂韌性,還對PBX的動態(tài)起裂韌性實驗測定進行了初步研究。設(shè)計了一種帶孔板試樣,研究其在準靜態(tài)拉伸條件下的斷裂行為特性。借助數(shù)字圖像相關(guān)方法進行應(yīng)變場分析,試樣在中心圓孔處發(fā)生I型裂紋控制的脆性斷裂,并就小孔對應(yīng)變場的分布進行了深入的研究和討論。研究表明,材料的不均勻性和微觀缺陷是應(yīng)變非理想分布的原因；圓孔處的應(yīng)變集中是試樣破壞的主導因素,而孔周的缺陷會嚴重劣化試樣的強度。通過半圓盤彎曲實驗測定了材料... 

【文章來源】：中國工程物理研究院北京市

【文章頁數(shù)】：73 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖２．３數(shù)字圖像采集系統(tǒng)簡示??在圖像采集過程中，一般使用的都是固定式相機，相機的調(diào)整是非常關(guān)鍵的

因此ＳＨＰＢ也被稱為Ｋｏｌｓｋｙ桿，這一碌呼在北美學界仍廣為沿用。??典型的ＳＨＰＢ系統(tǒng)至少由加載裝置、桿件和數(shù)據(jù)采集及記錄系統(tǒng)Ｈ部分姐成，??參見圖２．４ｌ７６Ｌ對于加載系統(tǒng)，基本的要求包括可控性、穩(wěn)定性及可重復性，實驗室??環(huán)境中最常用的加載方式就是使用氣閥驅(qū)動子彈（ｓｔｒｉｋｅｒ）實現(xiàn)沖擊加載。桿件部分??包括入射桿、透射桿，Ｗ及非必須的吸收桿和阻尼器，習慣上也將加載用的子彈算作??桿件的一部分。桿件村料要求為具有較高屈服強度的線彈性村料為佳，常用材料包括??鉛、鋼等。為了使應(yīng)力波在桿中的傳播理想的一維情況，要求各桿件都是理想的均勻??直桿，且各桿的軸線也應(yīng)當在一條直線上，一般的ＳＨＰＢ都有配套的底座系統(tǒng)來保證??桿間的對屯、關(guān)系。試樣就被夾持在入射桿和透射桿之間，在實驗中也應(yīng)當確保試樣的??中軸線與加載軸向一致。數(shù)據(jù)采集一般都是通過貼在入射桿和透射桿表面的應(yīng)變片完??成，采集信號一般還需要通過惠斯通橋接（Ｗｈｅａｔｓｔｏｎｅ?Ｂｒｉｄｇｅ）和放大器放大，處理過??的電信號通過示波器或計算機控制臺進行模／數(shù)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號進行記錄。??Ｌｏａｄｉｎｇ?Ｄｅｖｉｃｅ?Ｂａｒ?Ｃｏｍｐｏｎｅｎｔｓ???Ｇａｓ?Ｇｗ?Ｓｔｒｉｋｅｒ?ＩｎｃＫｌｅｎｔ?Ｂａｒ?Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ?Ｂａｒ?Ｍｏｍｅｎ化ｍ?Ｂａｒ?｜???［?）?Ｐ?ｔｆ?Ｉ?■??抑鐘。５＂＾。手?ｉｎ?Ｇａｇｅ；??ＷＴｉ

各試樣均在拉伸載荷下發(fā)生瞬間破壞，斷裂成兩半，斷裂前圖像中無可見的裂紋??或損傷痕跡。各試樣斷裂方向一致，均沿通過小孔圓屯、的方向發(fā)生斷裂，試樣１和試??樣３的典型斷裂形貌在圖３．２中給出，右側(cè)小圖為試樣１斷口截面，可見各試樣的斷??裂方向齊整，斷口也較為平整并無明顯的凸起或毛刺。此外，斷裂試樣除斷日外均無??其他顯著破壞或損傷痕跡。??表３．１各試樣關(guān)鍵幾何參數(shù)及最大載荷??ｓｐｅｃｉｍｅｎ?Ｎｏ．?ｗｉｄ出?／ｍｍ?化ｉｃｋｎｅｓｓ?／ｍｍ?ｈｏｌｅ?ｄｉａｍｅｔｅｒ?／ｍｍ?ｍａｘ?ｌｏａｄ?／Ｎ??１?２４．０６?６．０３?７．８４?５５７??２?２４．１５?６．０３?７．７８?４８９??３?２４．０４?６．０７?８．０２?６１５??４?２４．０５?６．０９?８．０１?５００??５?２４．０５?６．０７?８．０１?５４７??Ｎｏｔｅ：?Ｎｏ．?１＆２?ｈｙｄｒａｕｌｉｃ?ｆｉｘｔｕｒｅ；?Ｎｏ．３－５?ｃｕｓＵ）ｍｉｚｅｄ?ｈａｎｇｉｎｇ－ｆｉｘｔｕｒｅ．??圖３．３給出了典型的載荷－時間曲線（試樣２），由載荷－時間關(guān)系和斷日形貌可判斷??試樣發(fā)生脆性斷裂，且變形過程中應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系呈準線性關(guān)系，沒有明顯的屈服或塑?

【參考文獻】：
期刊論文
[1]TATB基PBX的單軸主特征破壞參數(shù)識別研究[J]. 唐維,顏熹琳,李明,溫茂萍,劉彤,章定國.  含能材料. 2015(08)
[2]動態(tài)SCB實驗技術(shù)的數(shù)值模擬研究[J]. 巫緒濤,耿寧寧,李和平.  應(yīng)用力學學報. 2013(06)
[3]RDX晶體的破碎與細觀斷裂行為[J]. 李明,陳天娜,龐海燕,黃明.  含能材料. 2013(02)
[4]PBX炸藥的拉伸斷裂損傷分析[J]. 李俊玲,傅華,譚多望,盧芳云.  爆炸與沖擊. 2011(06)
[5]RDX和HMX單晶的壓痕斷裂韌性[J]. 王東冬,舒遠杰,李明,陳天娜,康彬,宋綿新.  火炸藥學報. 2011(01)
[6]PBX材料宏細觀斷裂行為的數(shù)字散斑相關(guān)法實驗研究[J]. 周忠彬,陳鵬萬,黃風雷.  高壓物理學報. 2011(01)
[7]分離式Hopkinson壓桿實驗技術(shù)研究進展[J]. 陳榮,盧芳云,林玉亮,趙鵬鐸,李俊玲,夏開文.  力學進展. 2009(05)
[8]Hopkinson壓桿實驗技術(shù)的應(yīng)用進展[J]. 胡時勝.  實驗力學. 2005(04)
[9]PBX平面應(yīng)變斷裂韌度隨溫度的變化規(guī)律[J]. 溫茂萍,龐海燕,田勇,李敬明.  火炸藥學報. 2005(03)
[10]SHPB數(shù)據(jù)處理中的二波法與三波法[J]. 宋力,胡時勝.  爆炸與沖擊. 2005(04)

博士論文
[1]一種PBX炸藥試樣在復雜應(yīng)力動態(tài)加載下的力學性能實驗研究[D]. 陳榮.國防科學技術(shù)大學 2010
[2]PBX的損傷、斷裂及本構(gòu)關(guān)系研究[D]. 羅景潤.中國工程物理研究院 2001



本文編號：2916104