| 无序性对脆性材料冲击破碎的影响 |
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| 引用本文： | 陈兴,马刚,周伟,赖国伟,来志强. 无序性对脆性材料冲击破碎的影响[J]. 物理学报, 2018, 67(14): 146102-146102. DOI: 10.7498/aps.67.20180276 |
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| 作者姓名： | 陈兴 马刚 周伟 赖国伟 来志强 |
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| 作者单位： | 1. 武汉大学水利水电学院, 水资源与水电工程国家重点实验室, 武汉 430072;2. 武汉大学水利水电学院, 水工岩石力学教育部重点实验室, 武汉 430072 |
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| 基金项目： | 国家重点研发计划（批准号：2016YFC0401907）和国家自然科学基金（批准号：51509190，51579193）资助的课题. |
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| 摘 要： | 脆性材料受冲击荷载作用产生损伤开裂是一个连续介质离散化的过程.采用连续离散耦合方法模拟了一个脆性圆球以不同初始速度与刚性板的冲击,重点研究了无序性对脆性材料冲击破碎的影响,并对其内在机理进行了分析.本文不考虑材料细观结构的无序性,材料的无序仅体现在细观断裂参数的非均质性.数值实验同样揭示了脆性材料在冲击破坏中存在两种破坏模式,即低速时接触区域的局部损伤和高速时的整体碎裂.研究表明,材料无序性对临界冲击速度、破碎模式、碎片形态影响显著.随着无序度增加,材料的临界速度增大,损伤开裂由少量贯穿性裂纹主导转变为全域性的分叉裂纹.高无序度圆球冲击产生的碎片表面更粗糙,体型更为扁平细长.这与细观断裂的主导机制有关,无序度较高时剪切导致开裂的比重更大,碎片内部损伤裂纹面更多.
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| 关 键 词： | 无序性 脆性材料 冲击破碎 连续离散耦合方法 |
| 收稿时间： | 2018-02-03 |
Effects of material disorder on impact fragmentation of brittle spheres |
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| Chen Xing,Ma Gang,Zhou Wei,Lai Guo-Wei,Lai Zhi-Qiang. Effects of material disorder on impact fragmentation of brittle spheres[J]. Acta Physica Sinica, 2018, 67(14): 146102-146102. DOI: 10.7498/aps.67.20180276 |
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| Authors: | Chen Xing Ma Gang Zhou Wei Lai Guo-Wei Lai Zhi-Qiang |
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| Affiliation: | 1. State Key Laboratory of Water Resources and Hydropower Engineering Science, Wuhan University, Wuhan 430072, China;2. Key Laboratory of Rock Mechanics in Hydraulic Structural Engineering, Ministry of Education, Wuhan University, Wuhan 430072, China |
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| Abstract: | |
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| Keywords: | disorder brittle materials impact fragmentation combined finite and discrete method |
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