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题名一种基于SHPB的冲击膨胀环实验技术
被引量：14
- 1
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作者
郑宇轩
周风华
胡时胜
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机构
宁波大学教育部冲击与安全工程重点实验室
中国科学技术大学中国科学院材料力学行为和设计重点实验室
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出处
《爆炸与冲击》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2014年第4期483-488,共6页
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基金
国家自然科学基金项目(10972108)~~
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文摘
设计了一种基于分离式Hopkinson压杆(SHPB)的冲击膨胀环实验装置,实验装置包括一个液压腔,一侧为驱动活塞,另一侧为圆环试件封闭。对活塞施加轴向冲击,利用液体体积近似不可压缩的特性,通过液压腔截面积的大比例缩小,将较低速度的对活塞冲击转化为圆环试件沿径向的高速膨胀,驱动试件发生拉伸变形直至断(碎)裂。使用这种冲击膨胀装置,获得了LY12铝环在不同撞击速度下碎裂过程的初步结果。实验结果显示,随着撞击速度增大,圆环试件碎裂产生的碎片的尺度减小,试件的表观断裂应变增加。这为研究材料的动态拉伸碎裂问题提供了一种加载方式。
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关键词
固体力学
动态拉伸
SHPB
膨胀环
碎裂
表观断裂应变
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Keywords
solid mechanics
expanding ring
SHPB
dynamic tension
fragmentation
apparent fracture strain
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分类号
O346.1
[理学—固体力学]
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题名固体的冲击拉伸碎裂
被引量：10
- 2
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作者
郑宇轩
周风华
胡时胜
余同希
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机构
宁波大学教育部冲击与安全工程重点实验室
中国科学技术大学中科院材料力学行为和设计重点实验室
香港科技大学机械与航空航天工程系
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出处
《力学进展》
EI
CSCD
北大核心
2016年第1期506-540,共35页
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基金
国家自然科学基金(10972108
11402130
+1 种基金
11390361)
浙江省"力学"重中之重学科开放基金资助项目
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文摘
固体材料在冲击拉伸载荷作用下常常会断裂成多个碎片(碎片化),固体材料碎片化的物理机制是多点损伤同时在固体中成核和发展,导致固体多处破坏.自Mott对固体的动态碎裂问题进行了开创性研究后,几十年来,对固体动态碎裂机制的研究一直是应用物理学、力学、航天和兵器工程等领域共同关心的重要课题.本文介绍了在冲击拉伸载荷作用下固体的动态碎裂研究的发展历史,给出相关的理论分析、实验研究和数值模拟的研究进展,特别针对现有的各种关于碎片尺度、碎片分布、以及碎片化物理机制的理论模型进行了较详尽的阐述和讨论,最后指出现有实验和理论研究中仍然存在的关键科学问题及进一步的研究展望.
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关键词
冲击拉伸
碎裂
脆性和韧性断裂
碎片尺度
碎片分布
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Keywords
impact tension, fragmentation, brittle and ductile fracture, fragment size, fragment size distribution
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分类号
O346.1
[理学—固体力学]
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题名韧性材料冲击拉伸碎裂中的碎片尺寸分布规律
被引量：6
- 3
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作者
郑宇轩
陈磊
胡时胜
周风华
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机构
宁波大学教育部冲击与安全工程重点实验室
中国科学技术大学中科院材料力学行为和设计重点实验室
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出处
《力学学报》
EI
CSCD
北大核心
2013年第4期580-587,共8页
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基金
国家自然科学基金(10972108
11272163)
+1 种基金
浙江省重中之重"近海冲击与安全"项目开放课题(zj1118)
宁波大学王宽诚幸福基金资助项目~~
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文摘
利用有限元方法模拟韧性金属圆环高速膨胀过程中的碎裂过程,获得不同初始膨胀速度下碎片的样本集合.通过对碎片的尺寸进行统计分析发现:(1)无论初始膨胀速度如何,碎片的归一化尺寸分布具有相似性,可以用一个具有初始阈值的Weibull分布描述,近似地,这个分布还可以简化为Rayleigh分布;(2)碎片尺寸的累积分布曲线呈现阶梯特性,表现出较明显的"量子化"特性.在上述发现基础上,建立一个Monte-Carlo模型:碎裂点来自于颈缩点,颈缩之间的间距满足某种连续的Weibull分布,而碎片的尺寸为随机的若干个颈缩间距之和.概率模拟表明:除非早期的颈缩间距分布很宽,否则选择的离散性必然导致碎片尺寸分布呈现某种量子化特性.采用L04工业纯铝和无氧铜试件进行了爆炸膨胀碎裂实验,回收得到的碎片尺寸分布结果与理论分析基本一致.
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关键词
韧性材料
膨胀环
尺寸分布
韦伯分布
碎片尺寸“量子化”
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Keywords
ductile materials
expanding ring
fragment size distribution
Weibull distribution
fragment size ＂quantization＂
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分类号
O346.1
[理学—固体力学]
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题名脆性裂纹动态传播中的速度振荡现象和理论分析
被引量：9
- 4
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作者
张振亚
段忠
周风华
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机构
宁波大学教育部冲击与安全工程重点实验室
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出处
《力学学报》
EI
CSCD
北大核心
2013年第5期729-738,共10页
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基金
教育部博士点基金(20123305110005)
非线性力学国家重点实验室开放基金资助项目
宁波大学王宽诚幸福基金资助项目~~
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文摘
设计了一种精确测量裂纹在预拉伸带板中的传播速度的实验装置,系统研究了裂纹在受不同预加载荷作用的不同尺寸的有机玻璃板中的传播行为.实验结果表明:在一个细长、上下表面固定的带板中,裂纹速度分为加速和稳定2个阶段.在稳定速度阶段,裂纹平均速度v0是预加载荷在板中储存的弹性能Wh的增函数.由于此时裂纹处于自相似传播阶段,可以认为材料的动态断裂能G c是裂纹传播速度v0的增函数,即材料存在"速度增韧性".当裂纹传播速度达到一定阈值,裂纹的传播速度出现明显的振荡现象,裂纹的振荡周期与断裂面出现的周期性沟槽的尺度一致.在更高的预加能量下,裂纹传播路径出现弯曲、微分岔以及宏观分岔现象.建立了一个描述裂纹在带板中的直线传播行为的动力学模型,并用这个模型模拟裂纹在传播过程中的速度振荡现象.
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关键词
有机玻璃板
动态裂纹传播
动态断裂能
速度振荡
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Keywords
PMMA, dynamic crack propagation, dynamic fracture Energy, speed oscillation
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分类号
O346.1
[理学—固体力学]
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题名周期分布缺陷对韧性材料高应变率拉伸碎裂过程的影响
被引量：5
- 5
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作者
郑宇轩
周风华
胡时胜
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机构
中国科学技术大学中国科学院材料力学行为和设计重点实验室
宁波大学教育部冲击与安全工程重点实验室
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出处
《爆炸与冲击》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2013年第2期113-119,共7页
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基金
国家自然科学基金项目(10972108)
宁波市科技局配套项目
宁波大学王宽诚幸福基金项目~~
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文摘
为研究初始缺陷对材料高应变率碎裂过程的影响,采用有限元方法模拟了具有周期性几何缺陷的韧性金属圆杆在高应变率拉伸过程中的碎裂现象。模拟结果表明:(1)与无初始缺陷的韧性杆件相比,具有一定幅值的初始缺陷的杆件在同等拉伸速度下发生断(碎)裂的时刻一般提前;(2)初始缺陷对碎片的尺寸和大小分布影响明显,在一定的应变率范围内,周期性缺陷完全控制了韧性材料碎裂过程中产生碎片的个数,可称这个碎裂过程为'缺陷控制碎裂';(3)改变初始缺陷的空间间距和幅值,出现'缺陷控制碎裂'的应变率窗口将发生明显变化。进一步讨论了具有2种幅值的复合缺陷对拉伸碎裂过程的影响。
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关键词
固体力学
初始缺陷
有限元法
韧性材料
缺陷控制碎裂
碎片数
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Keywords
solid mechanics
initial defects
FEM
ductile material
defect controlled fragmentation fragment number
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分类号
O346.1
[理学—固体力学]
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题名强夯置换软土中碎石墩形成过程的试验研究
被引量：23
- 6
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作者
郑凌逶
周风华
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机构
宁波大学教育部冲击与安全工程重点实验室
浙江大学滨海和城市岩土工程研究中心
宁波大学机械工程与力学学院
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出处
《岩土力学》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2014年第1期90-97,共8页
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基金
浙江省151人才工程资助项目(No.B01645104300)
宁波市"近海冲击与安全工程"创新团队项目(No.2009B21004)
宁波大学王宽诚幸福基金
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文摘
强夯置换工程要求保证夯沉量、置换墩长度等设计指标,通常通过试夯确定必要夯击次数。研究置换墩形成机制,确定夯锤能量释放时间、填料运动规律、锤底动压力等因素,对优化强夯置换工艺有重要作用。目前有关置换墩形成机制的研究较少,往往套用强夯工程的基本参数或机制来解决。针对这一问题设计了一种模型试验方法,研究强夯冲击下填料、软土与夯锤之间的相互作用过程。试验研究表明:每次夯击中夯锤的运动加速度曲线可以分为4个阶段,分别代表了夯锤作用下土体-填料的不同运动过程;通过分析夯锤的动态力-位移曲线,阐述各阶段随夯击和填料次数变化而发生的变化及原因;随填料次数的增加,在相同夯击能下,每次夯击中夯锤的能量释放时间减小,峰值动态力增加,这反映了随着夯击次数增加,软土基础中碎石墩逐渐形成的过程。
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关键词
强夯置换法
模型试验
置换墩
冲击动力学
加速度
高速摄影
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Keywords
dynamic replacement method
model test
replacement pier
impact dynamics
acceleration
high speed photography
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分类号
TU411
[建筑科学—岩土工程]
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