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基于RPC試件的爆炸應(yīng)力波作用下I型裂紋擴(kuò)展行為的研究

摘要:為了研究爆炸荷載下I型裂紋的擴(kuò)展行為,提出帶預(yù)制裂紋的矩形板試件(RPC)。采用均勻且透明性好的有機(jī)玻璃制作試件。實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)由超動(dòng)態(tài)應(yīng)變儀、示波器、恒壓電源、電阻應(yīng)變片以及裂紋擴(kuò)展計(jì)組成。電阻應(yīng)變片與裂紋擴(kuò)展計(jì)分別被用于測(cè)量爆炸荷載與裂紋擴(kuò)展速度。采用掃描電鏡對(duì)裂紋擴(kuò)展斷面進(jìn)行觀察。在AUTODYN中模擬RPC試件中的裂紋動(dòng)態(tài)擴(kuò)展現(xiàn)象,采用JWL方程描述爆生產(chǎn)物的狀態(tài),線(xiàn)性狀態(tài)方程被用于模擬有機(jī)玻璃壓力與密度的關(guān)系,并采用修改的最大主應(yīng)力準(zhǔn)則預(yù)測(cè)材料的破壞狀態(tài)?;谖灰仆馔品?在ABAQUS中建立計(jì)算裂紋尖端動(dòng)態(tài)應(yīng)力強(qiáng)度因子的數(shù)值模型。通過(guò)實(shí)驗(yàn)與數(shù)值結(jié)果可得:(1)爆炸應(yīng)力波作用下I型裂紋會(huì)形成穩(wěn)定擴(kuò)展階段與不穩(wěn)定擴(kuò)展階段;(2)裂紋穩(wěn)定擴(kuò)展階段會(huì)形成粗糙度逐漸降低的斷面,裂紋不穩(wěn)定擴(kuò)展階段形成的斷面較為光滑;(3)裂紋在穩(wěn)定擴(kuò)展階段的速度是在一定范圍內(nèi)波動(dòng)變化的。

關(guān)鍵詞:
  • 巖石力學(xué)  
  • 爆炸應(yīng)力波  
  • 裂紋擴(kuò)展  
  • 斷裂韌度  
  • 動(dòng)態(tài)應(yīng)力強(qiáng)度因子  
作者:
萬(wàn)端瑩; 朱哲明; 劉瑞峰; 劉邦; 李劍飛
單位:
四川大學(xué)深地科學(xué)與工程教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室; 四川成都610065; 四川大學(xué)建筑與環(huán)境學(xué)院; 四川成都610065
刊名:
巖石力學(xué)與工程學(xué)報(bào)

注:因版權(quán)方要求,不能公開(kāi)全文,如需全文,請(qǐng)咨詢(xún)雜志社

巖石力學(xué)與工程學(xué)報(bào)緊跟學(xué)術(shù)前沿,緊貼讀者,國(guó)內(nèi)刊號(hào)為:42-1397/O3。堅(jiān)持指導(dǎo)性與實(shí)用性相結(jié)合的原則,創(chuàng)辦于1982年,雜志在全國(guó)同類(lèi)期刊中發(fā)行數(shù)量名列前茅。