現(xiàn)階段,炸藥作為各式各樣武器的核心部件,在儲(chǔ)存,運(yùn)輸以及發(fā)射過(guò)程中會(huì)經(jīng)歷復(fù)雜的外載荷作用。常見(jiàn)的受載形式包括壓縮,剪切等,這些外載荷作用會(huì)導(dǎo)致結(jié)構(gòu)內(nèi)部產(chǎn)生損傷,穩(wěn)定性下降,使裝藥產(chǎn)生意外爆炸的風(fēng)險(xiǎn),故對(duì)其進(jìn)行斷裂相關(guān)的分析是很有必要的。擴(kuò)展有限元方法（XFEM）是一種新興的裂紋擴(kuò)展研究方法,應(yīng)用該方法對(duì)裂紋擴(kuò)展進(jìn)行研究,可以得到裂紋的動(dòng)態(tài)擴(kuò)展過(guò)程,并可以避免由于網(wǎng)格重構(gòu)及裂紋尖端奇異性所導(dǎo)致的復(fù)雜計(jì)算量。本文中應(yīng)用此方法對(duì)PBX（Polymer Bonded Explosives,高聚物粘結(jié)炸藥）結(jié)構(gòu)的開(kāi)裂紋擴(kuò)展過(guò)程進(jìn)行仿真,并對(duì)仿真結(jié)果進(jìn)行分析。本文應(yīng)用了裂紋擴(kuò)展準(zhǔn)則及擴(kuò)展有限元方法,對(duì)高聚物粘結(jié)炸藥（PBX）的裂紋擴(kuò)展情況進(jìn)行研究。首先對(duì)PBX結(jié)構(gòu)的裂紋擴(kuò)展以及擴(kuò)展有限元方法的研究現(xiàn)狀進(jìn)行了闡述。然后對(duì)結(jié)構(gòu)裂紋擴(kuò)展相關(guān)理論及擴(kuò)展有限元方法進(jìn)行了研究,并按照參考文獻(xiàn)中幾何參數(shù)建立含預(yù)制裂紋混凝土三點(diǎn)彎曲梁模型,與文獻(xiàn)中試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行對(duì)比,來(lái)檢驗(yàn)此方法的準(zhǔn)確性。其次,建立含預(yù)制裂紋的PBX三點(diǎn)彎曲梁模型,進(jìn)行數(shù)值仿真來(lái)研究其裂紋擴(kuò)展特性。通過(guò)控制變量的方法,建立了含預(yù)制裂紋PBX三點(diǎn)彎曲... 

【文章來(lái)源】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)黑龍江省211工程院校985工程院校

【文章頁(yè)數(shù)】：86 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第1章 緒論
    1.1 課題研究背景和意義
    1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 有關(guān)PBX的力學(xué)性能及損傷破壞的試驗(yàn)研究
        1.2.2 裂紋擴(kuò)展數(shù)值模擬仿真方法研究現(xiàn)狀
    1.3 有限元數(shù)值仿真軟件介紹
    1.4 本文主要研究?jī)?nèi)容
第2章 PBX結(jié)構(gòu)裂紋擴(kuò)展理論基礎(chǔ)
    2.1 引言
    2.2 裂紋擴(kuò)展理論基礎(chǔ)
        2.2.1 裂紋擴(kuò)展形式
        2.2.2 基本裂紋類(lèi)型
        2.2.3 對(duì)裂紋尖端的定義
        2.2.4 結(jié)構(gòu)裂紋擴(kuò)展研究方法
        2.2.5 裂紋擴(kuò)展準(zhǔn)則
        2.2.6 結(jié)構(gòu)損傷破壞準(zhǔn)則
    2.3 擴(kuò)展有限元方法理論基礎(chǔ)
        2.3.1 單位分解法
        2.3.2 擴(kuò)展有限元法基本原理
        2.3.3 基于擴(kuò)展有限元法的裂紋擴(kuò)展過(guò)程描述
    2.4 應(yīng)用混凝土三點(diǎn)彎曲梁模型裂紋擴(kuò)展過(guò)程驗(yàn)證有限元仿真可靠性
        2.4.1 混凝土三點(diǎn)彎曲梁有限元建模
        2.4.2 混凝土三點(diǎn)彎曲梁分析步設(shè)置
        2.4.3 仿真結(jié)果及對(duì)比分析
    2.5 本章小結(jié)
第3章 PBX三點(diǎn)彎曲梁構(gòu)件裂紋擴(kuò)展數(shù)值模擬
    3.1 引言
    3.2 PBX結(jié)構(gòu)裂紋擴(kuò)展準(zhǔn)則及材料參數(shù)
    3.3 仿真工況設(shè)計(jì)
    3.4 整體域細(xì)化程度對(duì)PBX結(jié)構(gòu)裂紋擴(kuò)展影響
        3.4.1 標(biāo)準(zhǔn)劃分精度
        3.4.2 整體長(zhǎng)度方向細(xì)化
        3.4.3 整體域長(zhǎng)、厚方向細(xì)化
        3.4.4 整體域長(zhǎng)、高、厚三方向細(xì)化
    3.5 裂紋擴(kuò)展域細(xì)化程度對(duì)PBX結(jié)構(gòu)裂紋擴(kuò)展影響
        3.5.1 裂紋擴(kuò)展域細(xì)化
        3.5.2 加深裂紋擴(kuò)展域細(xì)化程度
    3.6 邊界形式對(duì)PBX三點(diǎn)彎曲梁結(jié)構(gòu)裂紋擴(kuò)展的影響
    3.7 工況對(duì)比分析
    3.8 本章小結(jié)
第4章 PBX戰(zhàn)斗部結(jié)構(gòu)在機(jī)械載荷作用下的裂紋擴(kuò)展數(shù)值模擬
    4.1 引言
    4.2 PBX戰(zhàn)斗部有限元建模
    4.3 PBX戰(zhàn)斗部裂紋擴(kuò)展仿真工況及分析
        4.3.1 PBX戰(zhàn)斗部結(jié)構(gòu)側(cè)向受到剛性體擠壓
        4.3.2 PBX戰(zhàn)斗部結(jié)構(gòu)受到正面撞擊作用
    4.4 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
攻讀學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文
致謝


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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[6]掃描電鏡（SEM）對(duì)高分子材料脆性斷裂的研究[J]. 白忠勤,劉偉明,邵月華.  科技信息. 2010(13)
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博士論文
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[2]PBX的損傷、斷裂及本構(gòu)關(guān)系研究[D]. 羅景潤(rùn).中國(guó)工程物理研究院 2001
[3]數(shù)字散斑相關(guān)方法及其在力學(xué)測(cè)量中的應(yīng)用[D]. 高建新.清華大學(xué) 1989



本文編號(hào)：3640499