【摘 要】
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高聚物黏结炸药(Polymer Bonded Explosive,PBX)是一种高填充颗粒复合材料,其力学与破环行为具有明显的多轴特性。本文基于摩尔-库伦强度理论,引入表征多轴特性的标量系数n,以幂指数的形式,建立了针对PBX的双轴强度破坏准则。并将其以子程序(UDMGINI)的方式嵌入有限元软件中,结合扩展有限元方法(XFEM),利用能量释放率为裂纹扩展准则,对PBX典型构件的破坏实验进行数值模
【机 构】
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中国工程物理研究院总体工程研究所,四川绵阳621999;工程材料与结构冲击振动四川省重点实验室,四川绵阳621999
【出 处】
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2018第十二届全国爆炸力学学术会议
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高聚物黏结炸药(Polymer Bonded Explosive,PBX)是一种高填充颗粒复合材料,其力学与破环行为具有明显的多轴特性。本文基于摩尔-库伦强度理论,引入表征多轴特性的标量系数n,以幂指数的形式,建立了针对PBX的双轴强度破坏准则。并将其以子程序(UDMGINI)的方式嵌入有限元软件中,结合扩展有限元方法(XFEM),利用能量释放率为裂纹扩展准则,对PBX典型构件的破坏实验进行数值模拟和对比分析。对于圆拱压缩实验,破坏模式与位移-载荷曲线均吻合良好。对比圆拱的裂纹破坏模式发现,在拉伸裂纹和剪切裂纹的位置、方向上均表现出较好的一致性。对比有无侧向约束情况下的位移-载荷曲线发现,在不同边界条件下曲线斜率与峰值应力一致性较好。对比结果表明,建立的双轴强度准则能较好地应用于PBX破坏行为模拟中。另外,以系数n为变量,对不同强度准则下圆拱宏观破坏模式模拟的差异进行了分析。结果 表明：n＜3时只有拉伸裂纹产生；3＜n＜5时同时存在拉伸裂纹与剪切裂纹；n＞5时只有剪切裂纹产生。
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