基于连续-非连续单元法的三维脆性颗粒冲击破碎特性分析

作     者：刘新明 冯春 林钦栋 LIU Xin-ming;FENG Chun;LIN Qin-dong

作者机构：中国科学院力学研究所北京100190 中国科学院大学工程科学学院北京100049 西安近代化学研究所西安710065 

基　　金：国家重点研发计划(2018YFC1505504)资助项目 

出 版 物：《计算力学学报》 (Chinese Journal of Computational Mechanics)

年 卷 期：2022年第39卷第3期

页      码：299-306页

摘      要：通过在连续-非连续单元法(CDEM)中引入考虑应变率效应的断裂能本构以及能量统计算法,实现了球体冲击破碎过程中损伤破裂程度及能量演化的定量分析。计算结果表明,冲击破碎过程分为接触蓄能阶段、损伤破碎阶段和碎块飞散阶段。首先,颗粒的部分动能转化为单元弹性变形能,随后这部分变形能和动能迅速转化为摩擦消耗、阻尼消耗及弹簧断裂能,破碎基本完全后碎块继续飞散。不同冲击速度下,颗粒分别出现了反弹、开裂、破碎和粉碎的现象。随冲击速度的增加,D50的变化速率逐渐放缓,破碎块度逐渐趋于稳定;破裂度、损伤度以及平均损伤因子的变化速率先增加后放缓,颗粒破坏以拉伸破坏为主。以上结论可为脆性材料冲击破碎工艺的优化设计提供依据。

主 题 词：连续-非连续单元法 颗粒冲击破碎 破碎块度 数值模拟 断裂能 

学科分类：07[理学] 08[工学] 070102[070102] 0701[理学-数学类] 080102[080102] 0801[工学-力学类] 

核心收录：

D　O　I：10.7511/jslxCMGM202205

馆 藏 号：203113408...