强冲击加载下延性金属卸载熔化损伤/破碎问题的物理建模及其应用
Modelling of spall damage evolution and fragment distribution for melted metals under shock release作者机构：北京应用物理与计算数学研究所北京100094
出 版 物：《物理学报》 (Acta Physica Sinica)
年 卷 期：2022年第71卷第24期
页 面：278-286页
核心收录：
学科分类：08[工学] 0805[工学-材料科学与工程（可授工学、理学学位）] 080502[工学-材料学] 0703[理学-化学] 0801[工学-力学（可授工学、理学学位）] 080102[工学-固体力学] 0702[理学-物理学]
基 金：科学挑战专题(批准号:TZ2018001) 国家自然科学基金(批准号:12271054)资助的课题。
摘 要：强冲击下金属材料卸载熔化损伤/破碎问题是惯性约束聚变和武器工程等领域关注的关键问题之一,基于强冲击金属材料卸载熔化状态下损伤演化过程的特点以及已有的研究,本工作聚焦于解析熔融状态下材料内部孔洞分布特征的演化规律,明确损伤演化中后期的孔洞汇合模式,并给出相应的孔洞汇合判据,揭示惯性效应、温度效应以及孔洞汇合对损伤发展和孔洞分布特征变化的影响机理;建立损伤材料孔洞化失稳断裂与材料破碎颗粒度分布特性之间的关联,进而实现金属材料卸载熔化损伤/破碎全过程的物理描述.与现有的物理模型相比,采用新给出的物理模型计算得到的材料卸载熔化损伤/破碎颗粒度分布结果更接近实验回收统计结果.研究成果不仅加深强加载下材料动态损伤演化/破碎机理的物理认识,提升工程结构以及内爆过程材料动态破坏精细化数值模拟结果的置信度,也可以为结构设计优化和性能评估提供物理支持.
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