散体系统冲击破碎的动力学分析

姜世平 于海龙 芮筱亭 洪俊 黎超

姜世平, 于海龙, 芮筱亭, 洪俊, 黎超. 散体系统冲击破碎的动力学分析[J]. 爆炸与冲击, 2014, 34(2): 247-251. doi: 10.11883/1001-1455(2014)02-0247-05
引用本文: 姜世平, 于海龙, 芮筱亭, 洪俊, 黎超. 散体系统冲击破碎的动力学分析[J]. 爆炸与冲击, 2014, 34(2): 247-251. doi: 10.11883/1001-1455(2014)02-0247-05
Jiang Shi -ping, Yu Hai -long, Rui Xiao -ting, Hong Jun, Li Chao. Dynamic analysis on impact fragmentation of granular systems[J]. Explosion And Shock Waves, 2014, 34(2): 247-251. doi: 10.11883/1001-1455(2014)02-0247-05
Citation: Jiang Shi -ping, Yu Hai -long, Rui Xiao -ting, Hong Jun, Li Chao. Dynamic analysis on impact fragmentation of granular systems[J]. Explosion And Shock Waves, 2014, 34(2): 247-251. doi: 10.11883/1001-1455(2014)02-0247-05

散体系统冲击破碎的动力学分析

doi: 10.11883/1001-1455(2014)02-0247-05
基金项目: 国家自然科学基金项目(11102089);新世纪优秀人才支持计划项目(NCET-10-0075);燃烧与爆炸技术重点实验室基金项目(9140C350406120C35133)
详细信息
    作者简介:

    姜世平(1982—), 男, 博士后

  • 中图分类号: O347.7

Dynamic analysis on impact fragmentation of granular systems

Funds: Supported by the National Natural Science Foundation of China (11102089)
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  • 摘要: 针对球形粒子组成的散体系统,基于离散单元法,将球形粒子离散成弹簧-球单元系统,给出了离散单元的运动方程,建立了离散单元之间的弹性力和接触力的计算模型,并用Mohr -Coulomb型破坏准则判断粒子的破碎。运用上述方法,对圆筒内由脆性材料组成的散体系统在冲击载荷下的挤压破碎过程进行了数值模拟;计算过程中,跟踪散体系统中每个粒子在不同时刻的破碎情况;分析了散体系统冲击破碎过程数值模拟结果的主要影响因素。结果显示:数值模拟过程中需综合考虑计算精度和计算时间之间的平衡;相同的计算条件下,颗粒的初始堆积方式不同,计算得到的散体系统的破碎程度不同。
  • 图  1  连接球单元的弹簧组模型

    Figure  1.  The model of the springs linked with sphere elements

    图  2  球形颗粒的离散模型

    Figure  2.  The discrete model of spherical grains

    图  3  坐标系及单元接触情况

    Figure  3.  Coordinate system and contact status of elements

    图  4  接触模型

    Figure  4.  Contact model of spherical bodies

    图  5  施加于活塞上的冲击载荷

    Figure  5.  The impact load acting on the piston

    图  6  散体系统的离散模型

    Figure  6.  The discrete model of granular system

    图  7  散体系统的破碎过程

    Figure  7.  The fragmentation process of granular system

    图  8  散体单元的破碎过程

    Figure  8.  The fragmentation process of granular grain

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出版历程
  • 收稿日期:  2012-09-18
  • 修回日期:  2013-01-21
  • 刊出日期:  2014-03-25

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