PBX变形破坏的宏细观数值模拟

发布时间：2020-04-11 13:56

【摘要】：本文以PBX炸药为研究对象,建立了宏观及宏细观耦合模型,使用扩展有限元方法,对PBX准静态和动态加载条件下变形破坏过程进行了数值模拟。采用扩展有限元方法对巴西实验进行了计算,计算得到的损伤和变形破坏结果与实验结果吻合较好。同时,对三种改进的巴西实验进行了数值模拟,分析了不同加载形式对圆盘试样的力学响应及变形破坏过程的影响,计算结果表明三种改进巴西实验均可起到减小加载部位接触应力的作用。对半圆盘弯曲实验、单轴压缩含中心斜裂纹块体和带圆孔巴西实验三种静态加载条件下有限元模型进行了数值模拟,获得的裂纹扩展路径与实验破坏形态吻合较好。开展了动态巴西实验数值模拟,对动态加载条件下试样的力学响应和变形破坏进行了计算,获得了加载过程中巴西圆盘的应力场、应变场和裂纹扩展过程,分析了不同加载速度对试样压缩载荷响应和裂纹产生时间的影响。结合Matlab程序建立了PBX的细观模型,使用绑定节点和共用节点两种方法建立了半圆盘三点弯曲实验和三点弯曲实验的宏细观多尺度耦合模型,并进行了静态加载条件下的力学响应和变形破坏的计算,得到了加载过程中应力场、应变场和裂纹扩展路径,并获得了加载力随加载位移变化等曲线,预测得到了两种模型的临界张开位移。
【学位授予单位】：北京理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TQ560.1

【参考文献】