• ISSN 1001-1455  CN 51-1148/O3
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混凝土高温动态压缩力学性能实验
陶俊林, 秦李波, 李奎, 刘丹, 贾彬, 陈小伟, 陈刚
2011, 31(1): 101-106. doi: 10.11883/1001-1455(2011)01-0101-06
利用一种新的快速加热混凝土的方法和SHPB实验系统对自制混凝土进行了不同温度下的动态 压缩初步实验,发现了混凝土在高温下的动态压缩力学性能的规律性:在高温动态压缩条件下,温度变化是影 响混凝土力学性能的主要因素,应变率的影响是次要因素。另外,该混凝土高温动态压缩破坏可以分为2种 模式(裂纹模式和破碎模式)
关键词: 固体力学, 力学性能, 快速加热, 混凝土, 高温, SHPB
应变率历史对应力应变曲线的影响
陶俊林, 陈裕泽, 田常津, 陈刚, 李思忠, 黄西成, 张方举
2005, 25(1): 80-84. doi: 10.11883/1001-1455(2005)01-0080-05
利用普通SHPB实验系统、双试件SHPB实验系统,对一特种钢材进行了不同应变率历史的动态压缩实验,获得了不同应变率历史所对应的应力应变曲线。通过量化平均应变率相同的情况下不同应变率历史所对应的应力应变曲线的差别,以及量化应变率历史的恒定程度,初步分析了应变率历史对应力应变曲线的影响。研究结果表明:特别是在较高平均应变率下,应变率历史对试件材料的应力应变曲线有明显的影响,在材料动态本构关系研究中应当考虑应变率历史的影响。
关键词: 固体力学, 应力应变曲线, SHPB, 应变率历史, 动态压缩实验, 本构关系
A3钢钝头弹撞击45钢板破坏模式的数值分析
陈刚, 陈小伟, 陈忠富, 屈明
2007, 27(5): 390-397. doi: 10.11883/1001-1455(2007)05-0390-08
不同速度范围内的A3钢钝头弹撞击45钢靶板分别表现为泰勒撞击、向日葵型花瓣帽形失效和靶板冲塞穿甲等3种不同的破坏模式,利用LS-DYNA对这种复杂的破坏机理和相应的影响因素进行了数值模拟研究。采用Johnson-Cook强度模型和累积损伤失效模型描述弹靶材料的力学性能,并考虑了塑性变形的绝热温升效应。数值模拟再现了不同破坏模式的失效过程,得到了与实验一致的结果。研究还指出,弹靶的冲塞穿甲实际是在高速撞击下,弹体发生花瓣帽形变形失效后继续穿甲靶板的后续结果。
关键词: 爆炸力学, 破坏模式, 数值模拟, 穿甲, 应力三轴度
钨纤维增强金属玻璃复合材料弹穿甲钢靶的实验研究
陈小伟, 李继承, 张方举, 陈刚
2012, 32(4): 346-354. doi: 10.11883/1001-1455(2012)04-0346-09
为具体研究钨纤维增强金属玻璃复合材料的力学特性及其穿甲自锐特征,开展了相应的准静态和 动态力学实验,并用火炮开展了复合材料弹体撞击钢靶的穿甲实验,同时利用金相分析对材料失效模式进行 了较系统的识别和分类,并同静动态实验数据进行比较分析,最后开展了材料自锐剪切失效的机理讨论。实 验获得了复合材料的静动态力学特性及其自锐穿甲的形貌,相关分析显示,材料的变形具有明显的应变率效 应,在复合材料弹体侵彻/穿甲过程中,弹体的破坏方式主要表现为局域化的剪切变形和断裂,并呈现出4种 自锐剪切失效模式,增强钨纤维也表现出3类失效破坏模式。
关键词: 爆炸力学, 自锐穿甲, 剪切失效, 钨纤维增强金属玻璃复合材料
冲击拉伸实验试件几何尺寸的研究
徐伟芳, 钟卫州, 陈刚, 李思忠, 陈忠富, 黄西成
2008, 28(2): 149-153. doi: 10.11883/1001-1455(2008)02-0149-05
应用分离式Hopkinson拉伸实验技术研究了圆柱形冲击拉伸试件的长径比(L/D)对实验结果的影响,其中长径比从1到5。研究结果表明:对于LY12材料,L/D2.67的试件满足材料实验的要求,L/D2不能得到准确的材料参数。
关键词: 固体力学, 长径比, 冲击拉伸, 试件, 应变率
45钢的J-C损伤失效参量研究
陈刚, 陈忠富, 徐伟芳, 陈勇梅, 黄西成
2007, 27(2): 131-135. doi: 10.11883/1001-1455(2007)02-0131-05
为了在结构碰撞效应的有限元分析中描述材料行为,通过开展45钢在不同应力状态和温度下的准静态材料力学性能实验及拉伸SHB实验,考察了应力状态三轴度、温度和应变率对材料失效应变的影响。由实验数据得到了Johnson-Cook失效模型参量,并通过出现失效的Taylor撞击实验和数值模拟进行了一定的验证,表明模型描述与实验结果的趋势一致。
关键词: 固体力学, 韧性失效, Johnson-Cook模型, Taylor撞击, 应力三轴度
45钢动态塑性本构参量与验证
陈刚, 陈忠富, 陶俊林, 牛伟, 张青平, 黄西成
2005, 25(5): 451-456. doi: 10.11883/1001-1455(2005)05-0451-06
运用静态实验机和SHPB装置,对45钢在常温~750C、应变率为10-4~103 s-1下的力学行为进行了研究,拟合得到了Johnson-Cook本构模型参量。开展了Taylor圆柱撞击的火炮实验,运用LS-DYNA进行了相应的数值模拟,通过二者的比较对本构模型参量进行了验证,表明所得模型参量可以较好地描述材料在高速变形下的大应变力学行为。
关键词: 固体力学, 塑性本构参量, Taylor实验, 45钢, SHPB
电磁内爆套筒动力屈曲的实验和数值模拟
宋盛义, 杨礼兵, 陈刚, 欧阳凯, 孙承纬
2005, 25(5): 423-429. doi: 10.11883/1001-1455(2005)05-0423-07
用实验及数值模拟方法研究了电磁内爆套筒的屈曲响应规律。用电容器组脉冲发生器装置作为驱动源,设计4种不同材料、不同尺寸的金属套筒,通过调节电容器组的充电电压得到不同的加载电流,研究材料及几何参数、加载脉冲特性对套筒屈曲的影响;采用瞬态非线性有限元方法对实验结果进行了数值模拟。研究表明,在同样加载电流作用下相同材料套筒形成的屈曲波数随半径/厚度比增大而增大,不同材料套筒的屈曲波数随屈服强度/塑性强化模量比值增大而增大,而相同材料的屈曲波数不随加载电流的大小而改变;模拟计算结果与实验结果基本吻合。
关键词: 固体力学, 动力屈曲, 电磁内爆, 金属套筒, FP-1装置, 屈曲波数
921A钢纯剪切帽状试件在SHPB实验中的动态变形
李继承, 陈小伟, 陈刚
2010, 30(3): 239-246. doi: 10.11883/1001-1455(2010)03-0239-08
应用ANSYS/LS-DYNA软件,开展了一系列基于921A钢纯剪切帽状试件的SHPB数值模拟.结合SHPB系统应力波理论,研究不同加载速率v0(或应力脉冲I(t))下,特别是高应变率(约106 s-1)下的压杆轴向应变波形以及相应的试件动态变形特性,并对高速撞击下压杆中应变波形的适用性作了相关讨论.
关键词: 爆炸力学, 动态变形, SHPB, 921A钢, 纯剪切帽状试件
921A 钢纯剪切帽状试件绝热剪切变形的数值模拟
李继承, 陈小伟, 陈刚
2010, 30(4): 361-369. doi: 10.11883/1001-1455(2010)04-0361-09
结合相关实验,通过一系列基于921A 钢纯剪切帽状试件的SHPB数值模拟,研究试件的绝热剪 切行为,分析试件内绝热剪切带(ASB)的产生、发展以及相应的试件温度场分布。研究发现:ASB是通过剪 切区两端高温高应变的不稳定区域的扩展而形成;ASB的扩展速率与加载速率相关;在本文加载速率范围 内,ASB带宽无明显变化,均为约70m,基本与所设计的试件剪切区宽度一致;且对应所有加载速率,ASB 均为形变带。
关键词: 固体力学, 绝热剪切, 有限元, 纯剪切帽状试件, SHPB, 921A钢
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