冲击载荷作用下颗粒材料动态力学响应的近场动力学模拟
[Abstract]:The dynamic mechanical behavior of granular materials under impact loads is a hot issue in academic circles. The recently developed (peridynamics) theory of near-field dynamics regards materials as consisting of a large number of points of matter of finite volume and finite mass. Based on the assumption of discontinuity and nonlocal interaction, the equations of motion in the form of spatial integral are established. It is naturally adapted to the description and analysis of dynamic mechanical behavior of granular materials. The repulsive force model at point scale for describing the contact between particles is developed. The constitutive force function of the initial microscopic elastic-brittle (prototype microelastic brittle,PMB) model in near-field dynamics is improved by taking into account the non-local long term force characteristics of the near-field dynamic method. The "boundary effect" problem in the original PMB model is eliminated. The dynamic mechanical response of tungsten carbide ceramic particle system under impact load is calculated and analyzed. The shock wave velocity of the particle system under different impact velocities is obtained. The calculated results of PD are in good agreement with the experimental results. The particle size function is used to describe the contact action of single particle scale, which can well reproduce the phenomena of particle rotation and translational motion, particle extrusion deformation and particle breakage. There are serious particle breakage and slight particle damage in the vicinity of rigid impact plate, and some particles far away from the impact plate are damaged, and the particle breakage is mainly caused by squeezing between particles, collision and relative sliding shear. The results show that the developed computational models and analytical methods can well reflect the dynamic mechanical behavior of granular materials and have wide application value.
【作者单位】: 河海大学力学与材料学院工程力学系;
【基金】:国家自然科学基金(11372099,11132003,51179064) 江苏省自然科学基金(BK20151493)资助项目
【分类号】:O347.7
【参考文献】
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【共引文献】
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,本文编号:2392271
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