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爆炸载荷下双孔裂纹扩展的数值模拟研究
被引量：
17
1
作者
蒲传金
杨鑫
+3 位作者
肖定军
程建龙
周磊
陈旭
《振动与冲击》
EI
CSCD
北大核心
2022年第15期300-311,共12页
为研究双孔爆炸裂纹扩展规律,以有机玻璃(PMMA)为介质,利用有限差分软件Autodyn分别对不同孔距(L=7 cm,9 cm,11 cm,13 cm和15 cm)下无导向孔、普通导向孔(空孔)与切槽导向孔的双孔爆炸裂纹扩展进行了数值模拟。采用线性状态方程和JH-2(J...
为研究双孔爆炸裂纹扩展规律,以有机玻璃(PMMA)为介质,利用有限差分软件Autodyn分别对不同孔距(L=7 cm,9 cm,11 cm,13 cm和15 cm)下无导向孔、普通导向孔(空孔)与切槽导向孔的双孔爆炸裂纹扩展进行了数值模拟。采用线性状态方程和JH-2(Johnson-Holmquist)本构模型对体量与偏量进行描述,并引入拉伸断裂软化模型进一步刻画爆炸裂纹效果。为验证PMMA材料模型与物性参数,首先对单孔裂纹扩展进行了模拟,结果再现了裂纹粉碎区和裂隙区,径向裂纹与环向裂纹,裂纹起裂、扩展、分叉与止裂以及二次扩展等行为,成功验证了材料模型与物性参数的适用性。双孔爆炸裂纹扩展模拟结果表明:无导向孔情况下,孔距L是裂纹贯穿最重要影响因素,贯穿方式属于拉伸裂纹相互主动贯穿;普通导向孔和切槽导向孔的导向作用体现在应力集中与缩短裂纹贯穿距离上;孔距L一定时,空孔尺寸效应在一定范围内有利于裂纹贯穿。从裂纹定向扩展效果而言,切槽导向孔的导向作用最强,普通导向孔次之,无导向孔最差。裂纹贯穿机制体现在三方面,即贯穿位置、贯穿裂纹类型与贯穿方式。
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关键词
裂纹扩展
数值模拟
贯穿机制
空孔尺寸效应
切槽导向孔
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职称材料
海洋大气环境下锈蚀低屈服点钢材滞回性能与循环加载本构
2
作者
任松波
古松
+2 位作者
曾生辉
顾颖
李桂鹏
《材料导报》
CSCD
北大核心
2023年第S02期509-516,共8页
为研究海洋大气环境下隔震耗能元用低屈服点钢材的抗震性能退化问题,本工作开展了LYP100和LYP160钢人工加速腐蚀与循环加载试验,研究了近海环境低屈服点钢材的锈蚀演化规律与滞回行为。结果表明:海洋大气环境下低屈服点钢材呈显著点蚀损...
为研究海洋大气环境下隔震耗能元用低屈服点钢材的抗震性能退化问题,本工作开展了LYP100和LYP160钢人工加速腐蚀与循环加载试验,研究了近海环境低屈服点钢材的锈蚀演化规律与滞回行为。结果表明:海洋大气环境下低屈服点钢材呈显著点蚀损伤;随着腐蚀龄期t延长,质量锈蚀率η、锈坑平均深度C与宽度W逐渐增大,而试件截面厚度■逐渐减小;所提出形貌参数■及■对锈蚀表面空间特异性具有显著表征意义,且使其随t增大而愈加离散;另外,随着腐蚀龄期延长与锈蚀参数不断增大,试件屈服平台逐渐消失,加卸载极限峰值应力逐渐回落,耗能能力逐渐退化。当锈蚀两种试件■分别增加至8.4与10.4时,加/卸载峰值应力降低幅度达到16.4%和15.3%,滞回能J分别降低21.0%和23.7%。最后,基于锈蚀低屈服点钢材的同向强化与随动强化,提出了基于Chaboche模型的循环加载本构,并根据锈蚀结果对混合强化参数进行了标定,结果表明:Chaboche模型对锈蚀低屈服点钢材循环加载滞回行为具有较高的模拟精度。本工作可为在役低屈服点钢耗能元(件)的剩余性能评价与合理维护提供理论指导。
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关键词
海洋大气环境
低屈服点钢
锈蚀结果
滞回性能
Chaboche模型
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职称材料
题名
爆炸载荷下双孔裂纹扩展的数值模拟研究
被引量：
17
1
作者
蒲传金
杨鑫
肖定军
程建龙
周磊
陈旭
机构
西南科技大学环境与资源学院
工程材料与结构冲击与振动四川省重点实验室
成都理工大学地质灾害防治与地质环境保护国家
重点
实验室
四川
大学建筑与环境学院深地科学与
工程
教育部
重点
实验室
出处
《振动与冲击》
EI
CSCD
北大核心
2022年第15期300-311,共12页
基金
四川省教育厅自然科学基金重点项目(17zd1122)
四川省科技计划(2021YJ0394,2021YJ0511,2021YJ0525)
+1 种基金
西南科技大学自然科学基金(19zx7168)
地质灾害防治与地质环境保护国家重点实验室开放基金(SKLGP2021K009)。
文摘
为研究双孔爆炸裂纹扩展规律,以有机玻璃(PMMA)为介质,利用有限差分软件Autodyn分别对不同孔距(L=7 cm,9 cm,11 cm,13 cm和15 cm)下无导向孔、普通导向孔(空孔)与切槽导向孔的双孔爆炸裂纹扩展进行了数值模拟。采用线性状态方程和JH-2(Johnson-Holmquist)本构模型对体量与偏量进行描述,并引入拉伸断裂软化模型进一步刻画爆炸裂纹效果。为验证PMMA材料模型与物性参数,首先对单孔裂纹扩展进行了模拟,结果再现了裂纹粉碎区和裂隙区,径向裂纹与环向裂纹,裂纹起裂、扩展、分叉与止裂以及二次扩展等行为,成功验证了材料模型与物性参数的适用性。双孔爆炸裂纹扩展模拟结果表明:无导向孔情况下,孔距L是裂纹贯穿最重要影响因素,贯穿方式属于拉伸裂纹相互主动贯穿;普通导向孔和切槽导向孔的导向作用体现在应力集中与缩短裂纹贯穿距离上;孔距L一定时,空孔尺寸效应在一定范围内有利于裂纹贯穿。从裂纹定向扩展效果而言,切槽导向孔的导向作用最强,普通导向孔次之,无导向孔最差。裂纹贯穿机制体现在三方面,即贯穿位置、贯穿裂纹类型与贯穿方式。
关键词
裂纹扩展
数值模拟
贯穿机制
空孔尺寸效应
切槽导向孔
Keywords
crack propagation
numerical simulation
penetration mechanism
size effect of empty hole
grooved guide hole
分类号
O346.11 [理学—固体力学]
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职称材料
题名
海洋大气环境下锈蚀低屈服点钢材滞回性能与循环加载本构
2
作者
任松波
古松
曾生辉
顾颖
李桂鹏
机构
西南科技大学土木
工程
与建筑学院
西南科技大学
工程材料与结构冲击与振动四川省重点实验室
出处
《材料导报》
CSCD
北大核心
2023年第S02期509-516,共8页
基金
国家自然科学基金(52108385,51708467)
西南科技大学博士创新基金(16zx7136)
+2 种基金
四川省科技项目(2021JDZH0036)
交通工程结构力学行为与系统安全国家重点实验室开放项目(KF2021-08)
2022年中央引导地方科技发展基金项目(2022ZYDF083)。
文摘
为研究海洋大气环境下隔震耗能元用低屈服点钢材的抗震性能退化问题,本工作开展了LYP100和LYP160钢人工加速腐蚀与循环加载试验,研究了近海环境低屈服点钢材的锈蚀演化规律与滞回行为。结果表明:海洋大气环境下低屈服点钢材呈显著点蚀损伤;随着腐蚀龄期t延长,质量锈蚀率η、锈坑平均深度C与宽度W逐渐增大,而试件截面厚度■逐渐减小;所提出形貌参数■及■对锈蚀表面空间特异性具有显著表征意义,且使其随t增大而愈加离散;另外,随着腐蚀龄期延长与锈蚀参数不断增大,试件屈服平台逐渐消失,加卸载极限峰值应力逐渐回落,耗能能力逐渐退化。当锈蚀两种试件■分别增加至8.4与10.4时,加/卸载峰值应力降低幅度达到16.4%和15.3%,滞回能J分别降低21.0%和23.7%。最后,基于锈蚀低屈服点钢材的同向强化与随动强化,提出了基于Chaboche模型的循环加载本构,并根据锈蚀结果对混合强化参数进行了标定,结果表明:Chaboche模型对锈蚀低屈服点钢材循环加载滞回行为具有较高的模拟精度。本工作可为在役低屈服点钢耗能元(件)的剩余性能评价与合理维护提供理论指导。
关键词
海洋大气环境
低屈服点钢
锈蚀结果
滞回性能
Chaboche模型
Keywords
marine atmospheric environment
low⁃yield⁃point steel
corrosion result
hysteretic behavior
Chaboche model
分类号
TU391 [建筑科学—结构工程]
TU512 [建筑科学—建筑技术科学]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
爆炸载荷下双孔裂纹扩展的数值模拟研究
蒲传金
杨鑫
肖定军
程建龙
周磊
陈旭
《振动与冲击》
EI
CSCD
北大核心
2022
17
在线阅读
下载PDF
职称材料
2
海洋大气环境下锈蚀低屈服点钢材滞回性能与循环加载本构
任松波
古松
曾生辉
顾颖
李桂鹏
《材料导报》
CSCD
北大核心
2023
0
在线阅读
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职称材料
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