PBX炸藥含各向異性損傷的黏彈性統(tǒng)計微裂紋本構(gòu)模型初步研究
本文關(guān)鍵詞:PBX炸藥含各向異性損傷的黏彈性統(tǒng)計微裂紋本構(gòu)模型初步研究 出處:《高壓物理學(xué)報》2016年04期 論文類型:期刊論文
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【摘要】:建立含損傷本構(gòu)模型是研究炸藥動態(tài)力學(xué)響應(yīng)規(guī)律的基礎(chǔ);赑BX炸藥材料的宏觀黏彈性特征和細觀上微裂紋面的方向性,建立了含各向異性損傷的黏彈性統(tǒng)計微裂紋(Aniso-Visco SCRAM)本構(gòu)模型,簡化后得到單軸應(yīng)力加載下的本構(gòu)方程。利用數(shù)值計算程序,以PBX9501為例,分析了微裂紋擴展的各向異性、PBX炸藥破壞強度及臨界應(yīng)變的拉壓異性和應(yīng)變率相關(guān)性,考察了微裂紋數(shù)密度、初始微裂紋尺寸、微裂紋面摩擦系數(shù)及斷裂表面能4個主要參數(shù)的敏感性及影響規(guī)律。結(jié)果表明,它們對微裂紋的擴展演化有較大影響,進而導(dǎo)致材料表現(xiàn)出不同的力學(xué)響應(yīng)。
[Abstract]:The establishment of damage constitutive model is the basis of studying the dynamic mechanical response of explosives, based on the macroscopic viscoelastic characteristics of PBX explosive materials and the orientation of micro-crack surfaces on the microscale. An Aniso-Visco SCRAM constitutive model with anisotropic damage is established, and the constitutive equation under uniaxial stress loading is obtained. Taking PBX9501 as an example, the fracture strength, the tensile and compressive strength of the critical strain and the strain rate correlation of the microcrack propagation anisotropic PBX explosive are analyzed. The microcrack number density and the initial microcrack size are investigated. The sensitivity and influence law of four main parameters, friction coefficient and fracture surface energy of microcrack surface, show that they have great influence on the propagation and evolution of microcrack, which leads to different mechanical response of the material.
【作者單位】: 北京應(yīng)用物理與計算數(shù)學(xué)研究所;
【基金】:國家自然科學(xué)基金(11302031;11372053;11402031) 中國工程物理研究院安全彈藥研發(fā)中心開放基金(RMC2014B02);中國工程物理研究院科學(xué)技術(shù)發(fā)展基金(2014A0201008;2014B0101014)
【分類號】:O346.1
【正文快照】: 1引言PBX炸藥是目前彈藥中使用較為廣泛的裝藥之一,其力學(xué)性能和安全性能一直受到設(shè)計者及使用者的關(guān)注。在日常勤務(wù)過程中,炸藥會產(chǎn)生微裂紋、微孔洞等多種形式的損傷。由于炸藥具有結(jié)構(gòu)材料和含能材料雙重屬性,這些損傷一方面使炸藥的力學(xué)性能劣化,并可能最終導(dǎo)致材料破壞;
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