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岩石类材料的动态力学模型的建立及相应模型参数的确定,对岩石动态力学性能研究及相关仿真计算具有重要意义。以山东五莲地区花岗岩为例,基于Kong-Fang流体弹塑性损伤材料模型(KF模型),通过准静态单轴压缩、劈裂、常规三轴实验及动态分离式霍普金森杆压缩(split Hopkinson pressure bar,SHPB)实验对模型中的强度参数进行了确定,并利用基于分离式霍普金森杆的巴西圆盘(split Hopkinson pressure bar-Brazilian disk,SHPB-BD)实验对应变率相关参数的有效性进行了验证;同时,根据平板撞击实验结果对模型中的状态方程参数进行了拟合。利用实验获得的材料参数值,采用KF模型对花岗岩侵彻实验进行数值模拟,计算得到的弹体侵彻深度及成坑尺寸与实际实验结果误差均小于15%,验证了材料模型及参数值的适用性。
相似文献12.
膨胀环技术是一种研究高应变率加载下材料力学性能及动态拉伸破碎特性的实验方法,具有试样的应力状态近似一维、无边界条件等优点,在处理应力波相互作用关系复杂的动态破碎问题方面优势明显。为了方便膨胀环技术在实验室内使用,设计了一种基于轻气炮的冲击膨胀环实验装置,实现了材料的一维高应变率拉伸加载。冲击膨胀环装置采用轻气炮加速低密度高聚物弹丸,高速撞击驱动器内低密度高聚填充物,低密度高聚物挤压膨胀导致驱动器内部压力瞬时达到GPa级,驱动器向外膨胀实现径向加载,试样圆环在驱动器的作用下瞬间获得较高初始速度。实验中利用激光位移干涉仪测量试样的径向速度历史,经过数据处理可以获得材料的应力、应变和应变率的关系,收集试样圆环破片可以获得材料的动态拉伸破碎特性。基于轻气炮的冲击膨胀环实验技术方便、有效,已成功应用于1100-O铝材料的动态性能和破碎特性测试。 相似文献
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组合式铝蜂窝低速冲击响应特性实验研究 总被引:1,自引:1,他引:0
以组合式铝蜂窝为研究对象,通过改进SHPB系统,利用激光光通量位移计和PVDF压电薄膜测试技术,得到了铝蜂窝结构大应变低速压缩应力应变曲线;结合高速摄影分析了组合式铝蜂窝结构在低速撞击条件下的变形响应方式和吸能特性过程.结果表明,组合式蜂窝结构动态吸能可分为蜂窝嵌入过程和结构共同压溃两个阶段,对于厚度相同的两级组合式铝蜂窝结构这两个阶段的转换变形应变约为0.5,嵌入阶段所吸收的能量占总吸能比约为25%;组合蜂窝结构的吸能效率曲线存在两个相当的峰值,约为40%.与准静态结果对比,动态加载条件下,组合式蜂窝结构吸能效果更好. 相似文献
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分离式Hopkinson压杆实验技术研究进展 总被引:6,自引:0,他引:6
分离式Hopkinson压杆(split Hopkinson pressure bar,
SHPB)技术是一种广泛应用于研究材料加载应变率在($10^{2}\sim
10^{4}{\rm s}^{- 1}$)范围内力学响应的实验方法.
在详细介绍Hopkinson, Davies和Kolsky的3篇经典论文的基础上,
从基本理论研究、加载波形控制、复合加载方式以及测试系统改进4个方面详细论述SHPB实验技术的研究进展.
通过分析SHPB实验技术在实际应用中存在的问题,
提出SHPB标准化、拓宽应用范围以及广义SHPB技术是SHPB实验技术研究值得深入探索的方向. 相似文献
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膨胀管分离装置是一种典型的线式火工分离装置,针对膨胀管分离装置中分离板的破坏应变和屈服强度两个材料参数对减冲击的影响问题,采用LS-DYNA流固耦合算法对其进行了仿真分析.结果表明:分离板的破坏应变和屈服强度对分离系统的冲击影响都较为敏感,破坏应变增加和较少25%时,系统冲击分别为初始状态的163%和61%;屈服强度增加和较少20%时,系统冲击分别为初始状态的150%和87%. 相似文献
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