摘要：采用離散元方法模擬石英玻璃桿Taylor撞擊問題,再現(xiàn)了其破壞過程:在撞擊端,桿以壓縮失效波的形式破壞;在自由端,出現(xiàn)了密集的拉伸層裂破壞.分析表明:層裂是失效波陣面應(yīng)力快速下降引起的追趕卸載波,與彈性壓縮前驅(qū)波在自由端反射引起的迎面卸載波相互作用的結(jié)果;隨著撞擊速度的增大,撞擊端失效波造成的壓縮破壞區(qū)域損傷程度增大,反射端層裂破壞損傷區(qū)域減小.進(jìn)一步對失效波陣面的結(jié)構(gòu)變化及其波速問題進(jìn)行了研究,發(fā)現(xiàn)失效區(qū)域隨著擴(kuò)張變成一段裂紋逐漸由密到稀的區(qū)段,將此區(qū)段分為高損傷區(qū)和低損傷區(qū),研究發(fā)現(xiàn)由稀疏微裂紋組成的低損傷區(qū)的前端面?zhèn)鞑ニ俣群蛷椥郧膀?qū)波速基本相同,為固定值;而高損傷區(qū)前端面的裂紋密度隨著傳播距離的增加變稀,直至過渡為低損傷區(qū),其傳播具有顯著的速度衰減、端面模糊直至停止的過程.高損傷前端面的平均速度隨著撞擊速度的增大而增大,并逐漸趨近于彈性波速.最后與已有實(shí)驗(yàn)做了對比,發(fā)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)中高速攝影觀察到的玻璃中"失效波"陣面實(shí)際上是高損傷前端面,而稀疏的低損傷微裂紋很難捕捉.
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