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圆柱形爆炸容器绝热剪切瞬态失效过程
  • ISSN号:1001-1455
  • 期刊名称:爆炸与冲击
  • 时间:2012
  • 页码:136-142
  • 分类:O383.3[理学—流体力学;理学—力学]
  • 作者机构:[1]浙江大学化工机械研究所,浙江杭州310027, [2]中国特种设备检测研究院,北京100013, [3]Institute of Reliable Legality of Components and Systems, University Karlsruhe (TH), Karlsruhe 76128, Germany
  • 相关基金:国家自然科学基金项目(51005201,50875236); 中央高校基本科研业务费专项项目~~
  • 相关项目:爆炸容器绝热剪切瞬态演化过程与断裂形貌预测
中文摘要:

开展了圆柱形爆炸容器逐级加载和破坏实验,根据容器最终的断裂面和微观形貌观测,提出了爆炸容器绝热剪切失效模式。建立了应变率-应变空间内的绝热剪切损伤演化模型,将绝热剪切不同演化阶段的临界状态与宏观的力学条件联系起来,并将这些力学临界条件作为动态失效准则引入到宏观计算程序中,模拟爆炸容器发生绝热剪切的的瞬态过程,模拟结果成功预测了爆炸容器最终的断裂形貌。数值模拟结果还表明,爆炸载荷和率相关失效准则是控制绝热剪切失效模式的2个主要因素,细观初始缺陷往往导致绝热剪切的激发,但对容器最终的失效模式的影响是次要的。当容器在爆炸载荷作用下发生绝热剪切破坏模式时,裂纹(剪切带)扩展速度较快,此时若仍采用整体塑性应变失效准则考察容器的动力响应并作为失效判据,将不能预见材料局部的弱化和破坏。

英文摘要:

Destruction tests were performed on a cylindrical explosion containment vessel(ECV) by applying the explosive loads with the increasing charge masses of TNT.An adiabatic shear failure mode for ECVs was presented based on the fracture and the micro-optical observation of the destructed vessel.A damage evolution model for ECVs subjected to adiabatic shear was constructed,where the mechanical conditions including strain rate and strain were linked with the different evolution states of the adiabatic shear bands(ASBs).And these mechanical conditions were employed in the numerical code as the failure criteria to simulate the transient process of the ASB evolution.The simulated fracture profile shows a good agreement with the experimental result.The simulated result indicates that the rate-dependent critical strain,as well as explosive load,governs the adiabatic shear failure mode.Though the initial material imperfection ignites the ASBs,it has a minor influence on the final fracture profile.For the ECVs with the adiabatic shear failure mode,the crack(or ASB) expands faster than for those with the plastic instability failure mode.

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期刊信息
  • 《爆炸与冲击》
  • 北大核心期刊(2011版)
  • 主管单位:四川省科学技术协会
  • 主办单位:中国力学学会 四川省力学学会 中物院流体物理研究所
  • 主编:刘仓理
  • 地址:四川省绵阳市919信箱110分箱
  • 邮编:621999
  • 邮箱:bzycj@caep.ac.cn
  • 电话:0816-2486197
  • 国际标准刊号:ISSN:1001-1455
  • 国内统一刊号:ISSN:51-1148/O3
  • 邮发代号:62-131
  • 获奖情况:
  • 力学类、武器工业类核心期刊,《EI》、《CA》收录的科技期刊
  • 国内外数据库收录:
  • 美国化学文摘(网络版),荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:9112