PBX炸药含各向异性损伤的黏弹性统计微裂纹本构模型初步研究

发布时间：2017-12-31 06:24

本文关键词：PBX炸药含各向异性损伤的黏弹性统计微裂纹本构模型初步研究　出处：《高压物理学报》2016年04期 　论文类型：期刊论文

【摘要】：建立含损伤本构模型是研究炸药动态力学响应规律的基础。基于PBX炸药材料的宏观黏弹性特征和细观上微裂纹面的方向性,建立了含各向异性损伤的黏弹性统计微裂纹(Aniso-Visco SCRAM)本构模型,简化后得到单轴应力加载下的本构方程。利用数值计算程序,以PBX9501为例,分析了微裂纹扩展的各向异性、PBX炸药破坏强度及临界应变的拉压异性和应变率相关性,考察了微裂纹数密度、初始微裂纹尺寸、微裂纹面摩擦系数及断裂表面能4个主要参数的敏感性及影响规律。结果表明,它们对微裂纹的扩展演化有较大影响,进而导致材料表现出不同的力学响应。
[Abstract]:The establishment of damage constitutive model is the basis of studying the dynamic mechanical response of explosives, based on the macroscopic viscoelastic characteristics of PBX explosive materials and the orientation of micro-crack surfaces on the microscale. An Aniso-Visco SCRAM constitutive model with anisotropic damage is established, and the constitutive equation under uniaxial stress loading is obtained. Taking PBX9501 as an example, the fracture strength, the tensile and compressive strength of the critical strain and the strain rate correlation of the microcrack propagation anisotropic PBX explosive are analyzed. The microcrack number density and the initial microcrack size are investigated. The sensitivity and influence law of four main parameters, friction coefficient and fracture surface energy of microcrack surface, show that they have great influence on the propagation and evolution of microcrack, which leads to different mechanical response of the material.
【作者单位】：北京应用物理与计算数学研究所;
【基金】：国家自然科学基金(11302031;11372053;11402031) 中国工程物理研究院安全弹药研发中心开放基金(RMC2014B02);中国工程物理研究院科学技术发展基金(2014A0201008;2014B0101014)
【分类号】：O346.1
【正文快照】： 1引言PBX炸药是目前弹药中使用较为广泛的装药之一,其力学性能和安全性能一直受到设计者及使用者的关注。在日常勤务过程中,炸药会产生微裂纹、微孔洞等多种形式的损伤。由于炸药具有结构材料和含能材料双重属性,这些损伤一方面使炸药的力学性能劣化,并可能最终导致材料破坏;

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