材料在强冲击加载下的动态响应和破坏特性是军事、国防工程领域的关键基础科学问题之一。微层裂是材料在强冲击作用下的一种复杂的破坏行为,包含着高温、高压和热-力耦合效应以及高应变率破碎等强非线性行为。本项目拟在申请人已有的研究成果的基础上,针对材料在强冲击载荷作用下的微层裂现象展开多尺度建模和计算的研究。主要研究内容包括(1)在微-纳米尺度下,利用分子动力学模拟研究微层裂碎片产生的微观机理。(2)基于原子模型和细观力学模型,建立适合于高应变率、高温、高压情况的热-力耦合本构关系和损伤、熔化判据。(3)建立热-力耦合多尺度模型和计算方法,开发多尺度计算程序,从多个时空-尺度上对微层裂碎片的形成、断裂到喷射的动态过程做全面、系统的模拟和分析。本项目的研究目标是建立可靠的理论模型和数值计算程序,为军事、国防工程中的高端武器和科学仪器设计所涉及到的微层裂问题提供有价值的参考。
英文主题词micro-spallation;shock loading;multiscale;molecular dynamics;damage