冲击载荷下镁铝合金裂纹动态扩展过程的数值模拟

发布时间：2017-12-24 13:33

  本文关键词：冲击载荷下镁铝合金裂纹动态扩展过程的数值模拟　出处：《爆炸与冲击》2016年05期 　论文类型：期刊论文

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【摘要】：采用基于黏聚裂纹模型的扩展有限元方法,开展了镁铝合金结构冲击破坏过程的数值模拟研究。通过镁铝合金三点弯曲试样冲击实验,获得了不同子弹撞击速度下试样的冲击破坏模式。在此基础上,建立了实验结构的扩展有限元模型,并采用最大主应力准则,以及含损伤型的本构关系模拟材料的冲击断裂行为。对于裂纹尖端附近区域,采用黏聚裂纹模型模拟裂纹的断裂过程。对子弹速度分别为12.2、15.1、26.3m/s的3种工况下镁铝合金试样的动态破坏过程进行了数值模拟研究,获得了与实验相一致的断裂模式。计算结果表明,试样以Ⅰ型断裂模式为主,裂纹沿初始预制裂纹方向扩展。当裂纹扩展到一定程度后,在试样韧带区域被撞击端附近,由于应力波及边界效应导致该区域处于复杂应力状态,试样出现复合型断裂模式,裂纹偏离原扩展路径,与本文实验结果相吻合。
【作者单位】： 中国工程物理研究院总体工程研究所;
【基金】：中国工程物理研究院科学技术发展基金项目(11302211)
【分类号】：O346.1
【正文快照】： 结构中裂纹动态失稳扩展的数值模拟是一项具有挑战性的工作。采用传统有限元方法进行模拟时,伴随着裂纹的扩展,需不断地进行网格重构,对三维问题而言,其计算规模是难以接受的[1-2]。在商用有限元软件中,目前已存在部分可模拟裂纹动态扩展的数值方法,例如黏聚单元法(cohesive e，

本文编号：1328570