• ISSN 1001-1455  CN 51-1148/O3
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三角波强加载下延性金属多次层裂破坏问题
张凤国, 刘军, 王裴, 胡晓棉, 周洪强, 邵建立, 冯其京
2018, 38(3): 659-664. doi: 10.11883/bzycj-2016-0279
基于应力瞬时断裂判据和Tuler-Butcher损伤累积判据,分析了没有升压的简单三角波强加载下延性金属的多次层裂破坏问题。分析结果显示:层裂片的厚度随着冲击波宽度与强度的比值的增大而增大,材料的破坏深度小于冲击波宽度的一半;在强冲击加载下,材料的破坏深度约为冲击波宽度的一半。
关键词: 多次层裂, 三角形脉冲, 层裂片厚度, 层裂损伤模型
基于晶体塑性理论研究铝材料高压高应变率下的强度特性
潘昊, 王升涛, 吴子辉, 胡晓棉
2019, 39(2): 023102. doi: 10.11883/bzycj-2018-0084
为了了解金属材料在极端加载下复杂动态响应过程中的多种机制和效应,重点针对Al材料在高压、高应变率加载下的塑性变形机制,在经典晶体塑性模型的基础上,对其中的非线性弹性、位错动力学和硬化形式进行改进,建立适用于高压、高应变率加载下的热弹-黏塑性晶体塑性模型。该模型可以较好地描述单晶铝和多晶铝材料屈服强度随压力的变化过程,相比宏观模型,用该模型还获得了多晶Al材料在冲击加载下的织构演化规律,揭示了织构择优取向行为和压力的关系。
关键词: 晶体塑性理论, 高应变率, 欧拉弹性方程, 织构演化
含氦泡金属铝层裂响应的数值分析
张凤国, 胡晓棉, 王裴, 邵建立, 周洪强, 冯其京
2017, 37(4): 699-704. doi: 10.11883/1001-1455(2017)04-0699-06
因自辐照效应的影响,一些材料内部会产生大量的氦泡,关注这些氦泡对材料力学性能的影响是目前损伤破坏研究中的重要问题之一。结合相关文献的实验结果,采用耦合材料初始损伤、孔洞尺寸及惯性影响的损伤模型,对该问题进行了数值分析。结果显示:氦泡的内压及材料变形中温度的变化对损伤发展的影响很小;材料的初始损伤越大,材料内部应力减小得越快,损伤增长得越慢;因惯性的影响,初始氦泡越大,损伤增长相对较慢。因此,分析含氦泡材料的层裂损伤问题需要重点关注材料初始氦泡大小、初始损伤以及损伤演化过程中惯性的影响。
关键词: 氦泡, 层裂响应, , 数值分析
一种基于Hugoniot关系的爆轰产物等熵状态方程
刘益儒, 胡晓棉
2018, 38(1): 60-65. doi: 10.11883/bzycj-2016-0132
对136组不同炸药的爆轰产物压力-粒子速度实验数据进行分段拟合,得到一个过C-J点的爆轰产物Hugoniot经验关系;对该经验关系进行Riemann积分,得到一个描述爆轰产物压力相对比容关系的爆轰产物等熵状态方程,该方程的参数仅为炸药的初始比容和C-J状态量,与传统经验等熵状态方程相比,不需要进行实验标定,因此可节约标定方程的实验成本和计算成本。为验证方程的合理性,采用该方程在压力相对比容平面上给出了Comp-B、HMX、PETN、ANFO、TNT以及LX-14炸药的爆轰产物等熵膨胀曲线,发现与采用JWL状态方程给出的相应炸药爆轰产物等熵膨胀曲线符合较好。
关键词: 等熵状态方程, Riemann积分, 爆轰产物, Hugoniot关系
强动载作用下孔洞汇合对延性金属层裂损伤演化过程的影响
张凤国, 周洪强, 胡晓棉, 王裴, 邵建立, 冯其京
2016, 36(5): 596-602. doi: 10.11883/1001-1455(2016)05-0596-07
针对强动载作用下延性金属的层裂问题,在分析孔洞之间几何关联的基础上,定义了一个新的耦合损伤及孔洞几何信息的孔洞汇合判定方法,同时,基于能量守恒原理,解析了孔洞汇合对损伤快速增长影响的物理机理.通过分析数值计算结果和对比相关文献的实验可知:孔洞汇合后不仅引起损伤增长,而且导致了损伤材料内部微孔洞数目的减少、孔洞平均尺寸的增加。
关键词: 固体力学, 层裂, 强动载, 延性金属, 孔洞汇合, 损伤演化
内爆加载金属界面不稳定性的数值分析
郝鹏程, 冯其京, 胡晓棉
2016, 36(6): 739-744. doi: 10.11883/1001-1455(2016)06-0739-06
采用自行研制的多介质弹塑性流体力学欧拉程序,对柱形内爆加载金属界面不稳定性进行了数值研究,数值模拟结果与文献实验数据吻合较好。数值结果表明:材料强度对界面不稳定性发展有不可忽略的抑制作用;材料屈服强度对较高模数不稳定性增长的抑制较强,而剪切模量对不稳定性发展的影响相似但敏感性相对较弱;金属界面不稳定性增长存在最不稳定模数,最不稳定模数随屈服强度增加而减小,并近似与屈服强度的对数呈线性关系;随着壳的厚度减小,扰动增长加快。
关键词: 流体力学, 界面不稳定性, 弹塑性, 内爆, 材料参数