应力调整对石英玻璃珠低速冲击破碎行为的影响

作     者：宋一平 苗春贺 单俊芳 王鹏飞 徐松林 SONG Yiping;MIAO Chunhe;SHAN Junfang;WANG Pengfei;XU Songlin

作者机构：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230027 中国地震局地震预测研究所高压物理与地震科技联合实验室北京100036 

基　　金：国家自然科学基金(11672286,11872361,11602267) 中央高校基本科研业务费专项资金(WK2480000008) 高压物理与地震科技联合实验室室开放基金(2019HPPES01) 

出 版 物：《爆炸与冲击》 (Explosion and Shock Waves)

年 卷 期：2022年第42卷第7期

页      码：43-58页

摘      要：结合高速摄影技术,应用SHPB加载装置,分别使用钢制、铝制和有机玻璃制3种透射杆,对直径约7.90、11.80、15.61 mm 3种尺寸的石英玻璃珠进行了低速冲击实验。根据不同透射杆条件下的玻璃珠破碎过程中的载荷-位移曲线,结合有限元软件计算玻璃珠在冲击作用下载荷的变化情况以及实验过程中玻璃珠的应变,探讨了应力调整对玻璃珠破碎过程的影响。结果表明:相同冲击条件作用下,改变透射杆的材料,会改变玻璃珠破碎过程中的载荷分布,即透射端边界波阻抗的改变会导致反射波发生改变,从而导致玻璃珠内部载荷发生变化;透射杆为铝材和有机玻璃材质时,玻璃珠在破碎过程中的载荷明显下降,在加载过程中伴随着垫块的变形,玻璃珠内部的应力调整时间变长;透射杆为钢杆时,玻璃珠的应变主要表现为两端最大,越靠近中间应变越小,对于透射杆为铝杆和有机玻璃杆的玻璃珠,透射端局部出现了卸载行为。采用有机玻璃透射杆之后,局部应力和变形降低的结果使得玻璃珠在经受较大的变形之后发生破碎,表明玻璃珠的破碎行为由局部变形和局部变形梯度共同控制。

主 题 词：冲击动力学 石英玻璃珠 临界破碎 应力调整 

学科分类：08[工学] 080102[080102] 0801[工学-力学类] 

核心收录：

D　O　I：10.11883/bzycj-2021-0244

馆 藏 号：203113898...