韧性材料碎裂过程中的最快卸载特性
材料在冲击载荷作用下常常会断裂成多个碎片。针对脆性材料的碎裂过程,周风华等提出“最快速卸载理论”概念和假设：在一个自然碎裂过程中,裂纹间距保证受拉伸脆性体以最快的方式释放载荷。根据此假设,Lopt即为脆性体在自然碎裂过程中的平均碎片尺度。而Grady-Kipp公式可以较好的预测韧性材料在高应变率拉伸碎裂过程产生的平均碎片尺度。本文从最快速卸载的角度出发,数值模拟中间位置包含初始缺陷的一维弹塑性杆在高应变率拉伸过程中的碎裂现象。在给定应变率下,分析不同一维杆长度下的碎裂卸载时间,以及使颈缩以最快速度完全卸载所对应的最佳间距,并以此间距估算韧性固体在自然动态碎裂过程中的平均碎片尺度。将此与Grady-Kipp公式进行对比分析,阐明Grady-Kipp公式乃是“最快速卸载理论”在韧性材料碎裂中的体现。
韧性材料 碎裂特性 最快速卸载 Grady-Kipp公式 数值模拟
郑宇轩 周风华 胡时胜
宁波大学教育部冲击与安全工程重点实验室,浙江宁波315211中国科学技术大学中国科学院材料力学行为和设计重点实验室,安徽合肥230026 宁波大学教育部冲击与安全工程重点实验室,浙江宁波315211 中国科学技术大学中国科学院材料力学行为和设计重点实验室,安徽合肥230026
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2011-08-22（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）