本文以高聚物粘結(jié)炸藥為研究對(duì)象，采用有限元顯式動(dòng)力分析軟件ANSYS/LS-DYNA從宏觀和細(xì)觀角度對(duì)其在低速撞擊作用下的變形、損傷和破壞過(guò)程進(jìn)行了數(shù)值模擬。主要研究成果如下：1、建立了落錘和霍普金森兩種實(shí)驗(yàn)的計(jì)算模型，炸藥采用帶損傷裂紋的Winfrith本構(gòu)模型，對(duì)PBX炸藥低速撞擊下裂紋的起裂、擴(kuò)展和破壞等力學(xué)響應(yīng)進(jìn)行了計(jì)算。計(jì)算結(jié)果和實(shí)驗(yàn)吻合較好。計(jì)算發(fā)現(xiàn)炸藥主要在剪切和拉伸作用下產(chǎn)生破壞。2、計(jì)算分析了不同應(yīng)變率、沖頭形狀以及長(zhǎng)寬比對(duì)PBX炸藥變形場(chǎng)，應(yīng)力場(chǎng)和損傷區(qū)的影響。計(jì)算發(fā)現(xiàn)損傷度隨應(yīng)變率的增加先線性增大，隨后基本不變；平頭沖頭形成剪切和拉伸損傷，而圓頭和尖頭沖頭主要形成拉伸損傷；長(zhǎng)寬比越大，炸藥越容易發(fā)生拉剪破壞。3、通過(guò)編寫隨機(jī)分布程序，建立了圓形顆粒隨機(jī)分布細(xì)觀模型，基于掃描電鏡圖像，經(jīng)過(guò)數(shù)字圖像處理建立了炸藥真實(shí)結(jié)構(gòu)細(xì)觀模型，結(jié)合節(jié)點(diǎn)分離方法對(duì)動(dòng)態(tài)拉伸和壓縮載荷下PBX炸藥的細(xì)觀變形，損傷演化和破壞進(jìn)行模擬研究，計(jì)算得到了應(yīng)力-應(yīng)變曲線，有效彈性模量，破壞應(yīng)力和破壞應(yīng)變等參數(shù)，模擬結(jié)果與實(shí)驗(yàn)結(jié)果吻合較好，驗(yàn)證了模型的有效性。計(jì)算得到PBX炸藥的有效彈性模量和破壞應(yīng)... 

【文章來(lái)源】：北京理工大學(xué)北京市 211工程院校 985工程院校

【文章頁(yè)數(shù)】：81 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

實(shí)驗(yàn)裝置示意圖

北京理工大學(xué)碩士學(xué)位論文彎曲、巴西實(shí)驗(yàn)進(jìn)行了模擬，考察了有預(yù)制裂紋和無(wú)預(yù)制裂紋兩種條件，損傷對(duì)裂紋擴(kuò)展過(guò)程的影響。還根據(jù)實(shí)驗(yàn)中的細(xì)觀力學(xué)現(xiàn)象，建立了 PBX 細(xì)觀力學(xué)模型，對(duì) PBX壓制過(guò)程中顆粒破碎現(xiàn)象進(jìn)行了模擬。在考慮初始微裂紋損傷的條件下，對(duì) PBX 在拉伸和壓縮加載條件下的界面脫粘、顆粒破碎等損傷破壞過(guò)程進(jìn)行了模擬，結(jié)果如圖 1.2所示。得到的裂紋擴(kuò)展路徑與理論分析和實(shí)驗(yàn)觀察都比較吻合，在準(zhǔn)靜態(tài)線性加載條件下能夠表征 PBX 損傷破壞過(guò)程。

圖 1.3 受到?jīng)_擊后炸藥的應(yīng)力分布元與離散元相結(jié)合的方法，炸藥晶體采結(jié)炸藥在沖擊載荷下的細(xì)觀變形和 HM發(fā)現(xiàn)脫粘現(xiàn)象通常發(fā)生在 HMX 顆粒與 PBX 炸藥在拉伸載荷下的破壞模式以炸。

【參考文獻(xiàn)】：
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碩士論文
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本文編號(hào)：3356078