国家自然科学基金(10972108)
- 作品数：5 被引量：28H指数：3
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- 相关机构：宁波大学中国科学技术大学中国工程物理研究院更多>>
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- 韧性材料的高应变率拉伸碎裂过程及材料参数影响被引量：10
- 2012年
- Grady-Kipp将一个与断裂能量相关的内聚断裂模型引入Mott[1]的刚性卸载波分析,导出一个预测韧性材料在高速拉伸碎裂过程中产生碎片的平均尺度的计算公式[2].为定量评估Grady-Kipp公式的适用程度,采用数值方法模拟了具有不同材料参数的一维弹塑性杆在高应变率拉伸过程中的碎裂现象.通过改变材料的断裂能Gc、密度ρ、屈服应力A和应变率敏感系数C,模拟了杆在不同应变率ε下的碎裂过程,研究了材料参数对碎裂时的碎片尺度、表观断裂应变和断口温升等的影响.通过对应变率和碎片尺寸进行无量纲化,证实Grady-Kipp公式在广泛的材料参数范围内能较好地预测碎裂过程中发生的碎片平均尺寸的下限.
- 郑宇轩胡时胜周风华
- 关键词：韧性材料
- 韧性金属圆球壳的动态膨胀和碎裂过程的数值模拟
- 2011年
- 本文通过ABAQUS软件建立韧性金属膨胀球壳的有限元模型,采用包含内聚力失稳断裂准则和温度软化效应的Johnson-Cook型损伤断裂模型描述材料的断裂和分离过程,采用断裂能量判据来判断单元是否失效,采用结合单元消去技术的ABAQUS/Explicit计算程序进行数值分析,通过分析膨胀球壳向外沿径向膨胀、碎裂的全过程和膨胀球壳的碎片断裂特征,发现韧性金属材料在二维均匀冲击拉伸载荷作用下,表现出多重损伤和碎裂的现象,损伤发展、演化和断裂(碎裂)的发生都有着明显的先后顺序。
- 段忠陈磊
- 关键词：数值模拟
- 周期分布缺陷对韧性材料高应变率拉伸碎裂过程的影响被引量：3
- 2013年
- 为研究初始缺陷对材料高应变率碎裂过程的影响,采用有限元方法模拟了具有周期性几何缺陷的韧性金属圆杆在高应变率拉伸过程中的碎裂现象。模拟结果表明:(1)与无初始缺陷的韧性杆件相比,具有一定幅值的初始缺陷的杆件在同等拉伸速度下发生断(碎)裂的时刻一般提前;(2)初始缺陷对碎片的尺寸和大小分布影响明显,在一定的应变率范围内,周期性缺陷完全控制了韧性材料碎裂过程中产生碎片的个数,可称这个碎裂过程为'缺陷控制碎裂';(3)改变初始缺陷的空间间距和幅值,出现'缺陷控制碎裂'的应变率窗口将发生明显变化。进一步讨论了具有2种幅值的复合缺陷对拉伸碎裂过程的影响。
- 郑宇轩周风华胡时胜
- 关键词：有限元法韧性材料
- 一种基于SHPB的冲击膨胀环实验技术被引量：13
- 2014年
- 设计了一种基于分离式Hopkinson压杆(SHPB)的冲击膨胀环实验装置,实验装置包括一个液压腔,一侧为驱动活塞,另一侧为圆环试件封闭。对活塞施加轴向冲击,利用液体体积近似不可压缩的特性,通过液压腔截面积的大比例缩小,将较低速度的对活塞冲击转化为圆环试件沿径向的高速膨胀,驱动试件发生拉伸变形直至断(碎)裂。使用这种冲击膨胀装置,获得了LY12铝环在不同撞击速度下碎裂过程的初步结果。实验结果显示,随着撞击速度增大,圆环试件碎裂产生的碎片的尺度减小,试件的表观断裂应变增加。这为研究材料的动态拉伸碎裂问题提供了一种加载方式。
- 郑宇轩周风华胡时胜
- 关键词：SHPB
- 韧性碎裂过程中的最快卸载现象
- 材料在快速拉伸变形过程中常常会断裂成多个碎片。针对脆性材料的拉伸碎裂过程,作者等人曾提出'最快速卸载理论':在一个自然碎裂过程中,断裂点的平均间距保证使受拉伸体以最快速度释放载荷。对于韧性材料,研究表明Grady-Kip...
- 郑宇轩周风华胡时胜
- 关键词：韧性材料
- 文献传递
- 韧性金属圆环高速膨胀碎裂过程的有限元模拟被引量：17
- 2011年
- 用数值方法模拟了韧性金属圆环的自由膨胀碎裂过程.采用Johnson-Cook热黏塑性本构模型描述材料的动态变形和热软化特性,采用包含内聚力失稳断裂准则的Johnson-Cook型损伤断裂模型描述材料的破坏和分离过程,采用结合单元消去技术的A.BAQUS/Explicit程序进行分析.在特定膨胀速度下对多个圆环进行碎裂数值实验,获得碎片样本集合.研究证实,Grady-Kipp基于塑性卸载波传播机制的韧性碎片尺寸公式可以较好地预测碎片的平均长度.模拟再现了圆环碎裂过程中塑性卸载波的传播,揭示了Grady-Kipp公式合理性的物理基础.
- 陈磊周风华汤铁钢
