加载速率和加载位置对炸药缝隙扩展过程影响的数值模拟

作     者：楼建锋 张树道 LOU Jian-feng;ZHANG Shu-dao

作者机构：北京应用物理与计算数学研究所北京100094 

出 版 物：《含能材料》 (Chinese Journal of Energetic Materials)

年 卷 期：2022年第30卷第12期

页      面：1259-1265页

核心收录：

学科分类：082604[工学-军事化学与烟火技术] 08[工学] 0826[工学-兵器科学与技术] 080102[工学-固体力学] 0801[工学-力学（可授工学、理学学位）] 

主　　题：裂缝扩展 初始裂缝 加载速率 炸药三点弯曲试验 

摘      要：为研究弱载荷作用下炸药起裂、裂缝扩展过程,分析加载条件对缝隙扩展的影响规律,研究基于钝感炸药的三点弯曲试验,采用考虑了材料的拉压异性、应变率效应,以及损伤失效的本构模型,开展了炸药起裂和裂缝演化过程的数值模拟研究,拟合了主要的计算参数,计算结果与试验数据符合较好,校验了计算模型及其适用性;数值模拟获得了炸药样品中裂缝产生和扩展过程的典型特征图像,分析了加载速率和加载位置对炸药裂缝扩展演化规律的影响。研究表明,初始裂缝尺寸越大,起裂越早;随着加载速率增大,起裂荷载也增大,反映了炸药样品的应变率效应;加载位置偏离初始裂缝位置时,对于不同加载速率情况,样品中的裂缝扩展演化路径差异很大,存在4种破坏模式。