SHPB技术研究混凝土动态力学性能存在的问题和改进 被引量：19

1

作者 巫绪涛 胡时胜 +1 位作者 杨伯源 董钢 《合肥工业大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 2004年第1期63-66,共4页

根据实验和理论分析,目前分离式Hopkinson压杆装置(SHPB)间接测量混凝土材料动态应力—应变关系时主要存在三方面问题,分别是应力应变不均匀的限制、大尺寸SHPB压杆产生的应力波弥散及数据处理时应力波波头选取的影响。上述问题使得用传... 根据实验和理论分析,目前分离式Hopkinson压杆装置(SHPB)间接测量混凝土材料动态应力—应变关系时主要存在三方面问题,分别是应力应变不均匀的限制、大尺寸SHPB压杆产生的应力波弥散及数据处理时应力波波头选取的影响。上述问题使得用传统SHPB方法在研究混凝土材料动态力学性能时的可靠性和精确性大大降低。因此,该文对上述问题的解决和改善进行了初步探讨。 展开更多

关键词 SHPB技术 混凝土 分离式Hopkinson压杆装置 应力波 动态力学

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泡沫铝动态力学性能的实验研究 被引量：30

2

作者 潘艺 胡时胜 魏志刚 《材料科学与工程》 CSCD 北大核心 2002年第3期341-343,共3页

本文主要利用分离式霍布金森压杆 (SHPB)对泡沫铝进行了三种应变率 (0 6× 10 3 s、1 0× 10 3 s和 1 9× 10 3 s)动态压缩实验。实验结果表明 :泡沫铝的动态应力 应变曲线也具有泡沫材料的动态应力 应变曲线的“三... 本文主要利用分离式霍布金森压杆 (SHPB)对泡沫铝进行了三种应变率 (0 6× 10 3 s、1 0× 10 3 s和 1 9× 10 3 s)动态压缩实验。实验结果表明 :泡沫铝的动态应力 应变曲线也具有泡沫材料的动态应力 应变曲线的“三阶段”特征 ,并且应变率对其影响明显 ,流动应力随着应变率的增加而增加 。 展开更多

关键词 动态力学性能 实验研究 泡沫铝 应变率效应 分离式霍布金森压杆

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有机玻璃纯Ⅰ型和纯Ⅱ型动态断裂行为的实验研究 被引量：14

3

作者 周君 汪洋 夏源明 《高分子材料科学与工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第2期10-13,18,共5页

采用尖槽式中心切口圆盘试件,在分离式霍布金森压杆试验装置上对有机玻璃纯Ⅰ型和纯Ⅱ型加载条件下的动态断裂行为进行了实验研究。结果表明,加载速率对有机玻璃的断裂行为有显著的影响,有机玻璃纯Ⅰ型和纯Ⅱ型断裂韧度的测试结果均表... 采用尖槽式中心切口圆盘试件,在分离式霍布金森压杆试验装置上对有机玻璃纯Ⅰ型和纯Ⅱ型加载条件下的动态断裂行为进行了实验研究。结果表明,加载速率对有机玻璃的断裂行为有显著的影响,有机玻璃纯Ⅰ型和纯Ⅱ型断裂韧度的测试结果均表现出明显的加载速率相关性,且随着加载速率的增加而增大。 展开更多

关键词 有机玻璃 中心切口圆盘 动态断裂韧度

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弹塑性材料裂纹扩展的动态J阻力曲线实验研究简介 被引量：3

4

作者 孟庆良 夏源明 《机械强度》 CAS CSCD 北大核心 2004年第z1期172-176,共5页

为得到弹塑性材料裂纹扩展的阻力曲线 ,采用较大外径和较大韧带直径的周边切口短圆柱小试件 ,在自行研制的间接杆—杆型冲击拉伸试验装置上进行动态断裂和起裂止裂试验。采用数值分析提出的修正方法得到韧带面上的载荷 ,结合测得的裂纹... 为得到弹塑性材料裂纹扩展的阻力曲线 ,采用较大外径和较大韧带直径的周边切口短圆柱小试件 ,在自行研制的间接杆—杆型冲击拉伸试验装置上进行动态断裂和起裂止裂试验。采用数值分析提出的修正方法得到韧带面上的载荷 ,结合测得的裂纹嘴张开位移 (crackmouthopeningdisplacement,CMOD) ,推广Rice远场J积分公式来计算动态J积分 ;依据柔度变化率法确定起裂点 ,获得动态起裂韧度JⅠD。利用柔度标定法得到裂纹扩展轨迹 ;提出周边切口拉伸试件裂纹扩展阻力的动态 ^JM(t)积分表征的修正形式 ,从而得到弹塑性材料裂纹扩展至止裂前的阻力曲线 ,并对相关问题进行讨论。试验结果表明 ,修正后的 ^JM(t)可以作为裂纹扩展阻力的表征参量 ,不仅适用稳态扩展过程 ,对裂纹扩展较大时也是适用的 ;对弹塑性材料裂纹扩展阻力曲线是唯一的 。 展开更多

关键词 弹塑性 动态断裂 周边切口 裂纹扩展 止裂 J积分

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微纳结构表面的制备工艺及传热性能实验 被引量：1

5

作者 秦思贵 赵妍琛 +1 位作者 乐吴生 黄生洪 《科学技术与工程》 北大核心 2024年第26期11060-11066,共7页

微纳结构表面因其优异的传热特性在高热流密度设备中有较好的应用前景,但传统的化学工艺制备方法不易控制表面结构,先进的激光刻蚀则制备成本较高。采用真空钎焊处理方法将工业编织百微米孔隙铜网与铜基表面相结合,制备出多层次微纳米... 微纳结构表面因其优异的传热特性在高热流密度设备中有较好的应用前景,但传统的化学工艺制备方法不易控制表面结构,先进的激光刻蚀则制备成本较高。采用真空钎焊处理方法将工业编织百微米孔隙铜网与铜基表面相结合,制备出多层次微纳米复合结构表面。微距观测发现微纳表面沸腾汽化核心密度是光滑表面的5~8倍,呈现出显著的沸腾强化特征。宏观换热性能实验结果验证了换热性能的大幅增强,为微纳表面强化传热技术工业化应用提供参考。 展开更多

关键词 表面处理 多层次微纳结构 沸腾 强化传热

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泡沫材料的应变率效应 被引量：21

6

作者 胡时胜 王悟 +2 位作者 潘艺 周璟 李英华 《爆炸与冲击》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第1期13-18,共6页

对泡沫材料的应变率敏感性进行了系统深入的讨论,认定这种材料是应变率敏感材料,这种敏感性主要是由于泡孔的变形特性产生的。泡沫材料变形的局部化、微观惯性和致密性导致压垮应力明显提高,基体的应变率效应及泡孔的形状大小并不能对... 对泡沫材料的应变率敏感性进行了系统深入的讨论,认定这种材料是应变率敏感材料,这种敏感性主要是由于泡孔的变形特性产生的。泡沫材料变形的局部化、微观惯性和致密性导致压垮应力明显提高,基体的应变率效应及泡孔的形状大小并不能对泡沫材料应变率敏感性起主导作用。 展开更多

关键词 材料力学 泡沫材料 应变率效应

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两点应变测量法在SHPB测量技术上的运用 被引量：15

7

作者 巫绪涛 胡时胜 张芳荣 《爆炸与冲击》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第4期309-312,共4页

介绍了两点应变测量法在分离式Hopkinson压杆 (SHPB)测量技术上的运用。该方法通过测量一根压杆两个不同地方的应变 ,利用一个简单的反复过程将压杆中相对传播并叠加在一起的“右行波”与“左行波”分离 ,从而利用输入杆对试件的多次加... 介绍了两点应变测量法在分离式Hopkinson压杆 (SHPB)测量技术上的运用。该方法通过测量一根压杆两个不同地方的应变 ,利用一个简单的反复过程将压杆中相对传播并叠加在一起的“右行波”与“左行波”分离 ,从而利用输入杆对试件的多次加载来研究软材料的动态力学性能。利用该方法计算所得的最大应变比利用传统SHPB测量技术得到的最大应变增大了 2～ 3倍。 展开更多

关键词 两点应变测量法 SHPB 测量技术 分离式霍普金森杆 固体力学 动态力学性能 软材料

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A95陶瓷材料的动态压缩测试研究 被引量：19

8

作者 李英雷 胡时胜 李英华 《爆炸与冲击》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第3期233-239,共7页

为了得到陶瓷材料有效的实验结果,必须采用多种改进措施(PulseShaper、高强度和高刚度垫块、直接测试试样应变以及使用较大长径比的试样)来满足SHPB装置所要求的基本假设条件。研究以A95陶瓷的测试为例,通过数值模拟分析证明:针对陶瓷... 为了得到陶瓷材料有效的实验结果,必须采用多种改进措施(PulseShaper、高强度和高刚度垫块、直接测试试样应变以及使用较大长径比的试样)来满足SHPB装置所要求的基本假设条件。研究以A95陶瓷的测试为例,通过数值模拟分析证明:针对陶瓷材料改进的SHPB装置,可以得到陶瓷材料的有效压缩应力 应变曲线和压缩破坏强度。但是在分析材料的压缩破坏强度时,必须排除劈开破坏的干扰。数值模拟研究发现,压缩测试中出现的劈开破坏是由卸载过程中出现的局部横向(沿直径)拉伸造成的拉伸破坏。在修正了弥散对压缩破坏强度的影响后,研究得到了A95陶瓷的压缩破坏强度为3.5GPa。A95陶瓷的高应变率压缩应力 应变曲线显示了良好的线弹性,并且曲线的斜率与杨氏模量相同。 展开更多

关键词 固体力学 压缩 SHPB 陶瓷 应力一应变曲线 破坏强度

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高温-高应变率下MB2合金的动态力学性能及变形机理 被引量：7

9

作者 胡昌明 李英雷 +1 位作者 胡时胜 刘仓理 《兵器材料科学与工程》 CAS CSCD 2009年第5期8-11,共4页

利用分离式Hopkinson杆实验加载装置,结合入射波整形技术,进行MB2合金不同初始温度、不同温度、不同应变率下冲击压缩实验。并利用获得的应力-应变数据,采用修正的Johnson-Cook本构模型,拟合MB2合金的本构关系。同时,利用金相分析方法,... 利用分离式Hopkinson杆实验加载装置,结合入射波整形技术,进行MB2合金不同初始温度、不同温度、不同应变率下冲击压缩实验。并利用获得的应力-应变数据,采用修正的Johnson-Cook本构模型,拟合MB2合金的本构关系。同时,利用金相分析方法,分别对回收试样的横截面和纵截面的晶粒的变形情况进行显微组织观察分析,解释MB2高温-高应变率下的变形机理主要是特定的滑移系上的晶粒经历了长大-滑移的变形机制。 展开更多

关键词 本构关系 镁铝合金/MB2 分离式Hopkinson杆 金相分析

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D6AC钢的动态力学性能研究 被引量：15

10

作者 胡昌明 贺红亮 胡时胜 《兵器材料科学与工程》 CAS CSCD 2003年第2期26-29,共4页

利用SHPB实验技术 ,通过测定不同初始温度 ( 2 5～ 30 0℃ )和不同应变率 ( 10 2 ～ 10 3 /s)条件下D6AC钢的应力 -应变关系 ,确定了D6AC钢的本构关系。还利用 10 0mm轻气炮加载技术 。

关键词 D6AC钢 动力学性能 SHPB实验 轻气炮加载技术 应变率 本构关系 层裂实验 温度效应

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纳米铜杆拉伸变形的分子动力学模拟和有限变形表征 被引量：2

11

作者 刘光勇 王秀喜 +1 位作者 吴恒安 袁红 《中国科学技术大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2003年第3期287-291,共5页

用分子动力学方法模拟纳米铜杆的拉伸过程 ,用有限变形列式表征纳米杆单向拉伸屈服前的应力和应变 .结果表明 :铜单晶纳米杆屈服前的最大弹性应变约为0 .1 1 ;用有限变形应力、应变表征变形过程和材料性质与通常名义应力、应变表征相比... 用分子动力学方法模拟纳米铜杆的拉伸过程 ,用有限变形列式表征纳米杆单向拉伸屈服前的应力和应变 .结果表明 :铜单晶纳米杆屈服前的最大弹性应变约为0 .1 1 ;用有限变形应力、应变表征变形过程和材料性质与通常名义应力、应变表征相比有明显不同 ;纳米杆泊松比随应变增加而减弱 ,并从物理上解释了这一现象的原因 . 展开更多

关键词 分子动力学 纳米铜杆 有限变形 泊松比

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45号钢的动态力学性能研究 被引量：127

12

作者 胡昌明 贺红亮 胡时胜 《爆炸与冲击》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第2期188-192,共5页

对45号钢在不同环境温度(25 300℃)和不同应变率(10-4～103s-1)的σ ε关系进行了研究。修正了Johnson Cook模型中的应变率强化系数C,确定了45号钢的本构关系。金相观察表明,与应变率强化相比,较高的环境温度使硬化速率降低,且占主要因... 对45号钢在不同环境温度(25 300℃)和不同应变率(10-4～103s-1)的σ ε关系进行了研究。修正了Johnson Cook模型中的应变率强化系数C,确定了45号钢的本构关系。金相观察表明,与应变率强化相比,较高的环境温度使硬化速率降低,且占主要因素,其结果使材料的强度降低。透射电镜分析表明,高应变率在使位错运动的能量提高的同时,增加了位错在晶界处的阻力,而较高的环境温度则为位错提供了较多的滑移面和滑移方向,其结果是使材料更容易压缩。 展开更多

关键词 固体力学 本构关系 实验数据拟合 45号钢 微观机理 金相分析和电镜分析 应变率效应 温度效应

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边缘局域模热流冲击下偏滤器铜夹层疲劳行为的数值模拟

13

作者 柳世民 黄生洪 《核聚变与等离子体物理》 CAS CSCD 北大核心 2019年第1期68-75,共8页

采用有限元方法对偏滤器单块铜夹层在高热通量(HHF)和边缘局域模(ELMs)叠加载荷条件下的热力响应和热疲劳行为展开了细致的数值模拟,结果表明:(1)ELMs瞬态热冲击引起的铜夹层损伤将与HHF载荷引起的损伤相耦合;(2)在HHF和ELMs叠加载荷作... 采用有限元方法对偏滤器单块铜夹层在高热通量(HHF)和边缘局域模(ELMs)叠加载荷条件下的热力响应和热疲劳行为展开了细致的数值模拟,结果表明:(1)ELMs瞬态热冲击引起的铜夹层损伤将与HHF载荷引起的损伤相耦合;(2)在HHF和ELMs叠加载荷作用下,夹层的疲劳寿命不断下降,下降的幅度随着ELMs峰值和时均热流密度的增加而非线性增大;(3)夹层疲劳寿命的缩短对ELMs峰值热流密度和频率更为敏感。 展开更多

关键词 偏滤器 边缘局域模 疲劳 热冲击 有限元

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中心裂纹圆盘集中载荷作用下的应力强度因子 被引量：21

14

作者 董世明 汪洋 夏源明 《中国科学技术大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2003年第3期310-317,共8页

在无裂纹圆盘应力分量解析解的基础上 ,利用泰勒级数展开 ,并运用三角函数的倍角公式 ,得到了σθ、σrθ和σr幂级数展开式及其系数Aji的统一表达式 .然后 ,用权函数方法推导出Ⅰ +Ⅱ复合模式加载条件下中心裂纹圆盘试件应力强度因子K... 在无裂纹圆盘应力分量解析解的基础上 ,利用泰勒级数展开 ,并运用三角函数的倍角公式 ,得到了σθ、σrθ和σr幂级数展开式及其系数Aji的统一表达式 .然后 ,用权函数方法推导出Ⅰ +Ⅱ复合模式加载条件下中心裂纹圆盘试件应力强度因子KⅠ 和KⅡ 的计算公式及系数 fji 的统一表达式 ,可以解决任意相对裂纹长度或任意加载角(裂纹方向与载荷作用线夹角 )下 ,KⅠ 和KⅡ 的精确计算问题 .算例分析表明随着裂纹相对长度α的增大 ,计算应力强度因子时 ,必须取足够大的项数n(n>5 ) ,才能保证级数解的精度 ;对于中心裂纹圆盘试件 ,产生纯Ⅰ型裂纹的加载条件不随裂纹的相对长度而变化 ,而产生纯Ⅱ型裂纹的条件与裂纹的相对长度和加载角相关 ;此外 ,当实施纯Ⅱ型裂纹试验时 ,可根据实测的裂纹相对长度α ,计算出试验应设置的临界加载角θc. 展开更多

关键词 中心裂纹圆盘 应力强度因子 复合模式

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不锈钢/普碳钢双面爆炸复合的数值模拟 被引量：12

15

作者 缪广红 艾九英 +3 位作者 马雷鸣 李雪交 马宏昊 沈兆武 《焊接学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第8期55-62,I0004,共9页

为了提高能量的利用率,使用双面爆炸焊接装置可以一次性得到两块复合板.借助LS-DYNA软件与光滑粒子流体动力学,采用SPH-FEM耦合算法,选取厚度为3 mm的304不锈钢、16 mm的Q235钢和乳化炸药,对不锈钢/普碳钢的双面爆炸焊接试验做了三维数... 为了提高能量的利用率,使用双面爆炸焊接装置可以一次性得到两块复合板.借助LS-DYNA软件与光滑粒子流体动力学,采用SPH-FEM耦合算法,选取厚度为3 mm的304不锈钢、16 mm的Q235钢和乳化炸药,对不锈钢/普碳钢的双面爆炸焊接试验做了三维数值模拟,计算并建立了爆炸焊接窗口.对模拟过程中的复板竖向位移、碰撞压力和碰撞速度进行了分析,并将模拟得到的结果与试验结果进行了比较.模拟结果表明,7 mm药厚下复合质量较好,而10 mm药厚下可能会由于碰撞能量过大导致焊接失效,模拟与试验结果一致性较好.引入了Gurney公式对试验结果进行预测,计算结果显示:Gurney公式的预测结果与试验结果吻合较好,表明了SPHFEM耦合算法与Gurney公式用于不锈钢/普碳钢双面爆炸焊接的有效性. 展开更多

关键词 双面爆炸焊接 304不锈钢 Q235钢 数值模拟

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球形弹对金属靶板侵彻问题的数值模拟 被引量：12

16

作者 何涛 文鹤鸣 《爆炸与冲击》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第5期456-461,共6页

基于球形空穴膨胀模型(SCE),采用ABAQUS有限元商业软件并结合自主开发的ABAQUS用户子程序对球形弹侵彻金属靶进行了有限元3D数值模拟。根据空穴膨胀理论,靶体对侵彻弹体的影响可以用一个作用在弹体表面的力函数代替,这样在进行数值模拟... 基于球形空穴膨胀模型(SCE),采用ABAQUS有限元商业软件并结合自主开发的ABAQUS用户子程序对球形弹侵彻金属靶进行了有限元3D数值模拟。根据空穴膨胀理论,靶体对侵彻弹体的影响可以用一个作用在弹体表面的力函数代替,这样在进行数值模拟时就无需划分靶体网格,也避免了复杂的接触问题,从而使模拟大大简化。模拟过程中考虑到弹体的可变形性和入射时的微小偏航角,并且考虑了弹体在运动过程中和靶体的接触分离效应。模拟结果与文献中的实验结果进行了比较,模拟结果与实验结果吻合得很好。 展开更多

关键词 爆炸力学 球形空穴膨胀理论 数值模拟 侵彻 球形弹 金属靶

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中心裂纹圆盘裂纹形状尺寸对应力强度因子的影响 被引量：5

17

作者 董世明 方美彦 夏源明 《中国科学技术大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2004年第4期449-455,共7页

采用有限元数值分析方法 ,分析了由脆性材料制成的中心裂纹圆盘试件 ,在复合模式加载条件下裂纹形状尺寸 ,尤其是裂纹宽度和中心小孔半径对应力强度因子的影响 .结果表明 :槽式和槽孔组合式裂纹圆盘试件 ,其I型无量纲应力强度因子FⅠ均... 采用有限元数值分析方法 ,分析了由脆性材料制成的中心裂纹圆盘试件 ,在复合模式加载条件下裂纹形状尺寸 ,尤其是裂纹宽度和中心小孔半径对应力强度因子的影响 .结果表明 :槽式和槽孔组合式裂纹圆盘试件 ,其I型无量纲应力强度因子FⅠ均比按理想裂纹推出的解析解大 ,而Ⅱ型无量纲应力强度因子FⅡ 均比解析解小 ;随着加载角度增加 ,FⅠ 的数值解与解析解的差值逐渐变小 ,而FⅡ 的差值逐渐变大 ;同时 ,随着裂纹槽宽度或中心小孔半径的增加 ,应力强度因子数值解与解析解之差逐步增加 .依据数值分析的结果 ,给出了这两类试件相对于理想中心裂纹圆盘试件应力强度因子解析解的修正公式 . 展开更多

关键词 中心裂纹圆盘 裂纹形状 应力强度因子 槽式裂纹 槽孔组合式裂纹

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FEM/BEM在轮胎振动和噪声特性分析中的应用 被引量：6

18

作者 张涛 李兵 夏源明 《汽车技术》 北大核心 2005年第9期12-15,43,共5页

基于ABAQUS和SYSNOISE程序,给出了分析轮胎振动和噪声特性的有限元和边界元模型及完整方法(FEM/BEM),并以此模型和方法对某半钢子午胎进行了模态分析,计算其在激励作用下的辐射声场。计算结果表明,只要有通过试验获得的轮胎在滚动过程... 基于ABAQUS和SYSNOISE程序,给出了分析轮胎振动和噪声特性的有限元和边界元模型及完整方法(FEM/BEM),并以此模型和方法对某半钢子午胎进行了模态分析,计算其在激励作用下的辐射声场。计算结果表明,只要有通过试验获得的轮胎在滚动过程中所受到的真实激励谱,利用本文的方法即可对轮胎的振动噪声进行预报。 展开更多

关键词 轮胎 噪声 固有频率 模态

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混凝土靶板冲击响应的经验公式 被引量：33

19

作者 文鹤鸣 《爆炸与冲击》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第3期267-274,共8页

对预测混凝土靶板在弹丸撞击下的响应和破坏的经验公式进行了综述,包括预测侵彻深度、痂斑破坏和穿透的经验方程,并对国外现有的有关钢筋混凝土靶板抗弹设计和评估的规范进行了评论。结果表明,现有经验模型的不完备性和现有设计和评估... 对预测混凝土靶板在弹丸撞击下的响应和破坏的经验公式进行了综述,包括预测侵彻深度、痂斑破坏和穿透的经验方程,并对国外现有的有关钢筋混凝土靶板抗弹设计和评估的规范进行了评论。结果表明,现有经验模型的不完备性和现有设计和评估准则的自身缺陷,清楚地说明有必要在混凝土撞击、侵彻和穿透这一活跃研究领域,做进一步的实验、理论和数值模拟工作,以便对余留问题找到令人满意的答案。 展开更多

关键词 混凝土靶板 冲击响应 爆炸力学 穿透 极限破坏 弹丸 侵彻深度 痂斑破坏

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纯Ⅰ型加载条件下有机玻璃中心切口圆盘断裂的尺寸相关性 被引量：1

20

作者 周君 汪洋 +1 位作者 董世明 夏源明 《高分子材料科学与工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第6期11-14,共4页

采用直槽式和尖槽式中心切口圆盘试件,对有机玻璃在纯Ⅰ型准静态加载条件下的断裂行为进行了实验研究。结果表明,中心切口圆盘试件的切口形状对断裂行为和断裂韧度的测试结果有显著的影响。直槽切口偏离理想裂纹,裂纹起裂始于切口端部... 采用直槽式和尖槽式中心切口圆盘试件,对有机玻璃在纯Ⅰ型准静态加载条件下的断裂行为进行了实验研究。结果表明,中心切口圆盘试件的切口形状对断裂行为和断裂韧度的测试结果有显著的影响。直槽切口偏离理想裂纹,裂纹起裂始于切口端部的角点,实测的断裂韧度值偏高且具有尺寸相关性;尖槽切口接近理想裂纹,裂纹起裂始于尖角的顶点,实测的断裂韧度不存在尺寸相关性,即是材料常数。 展开更多

关键词 有机玻璃 中心切口圆盘 断裂韧度

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