韧性材料冲击拉伸碎裂中的碎片尺寸分布规律

作     者：郑宇轩 陈磊 胡时胜 周风华 

作者机构：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科院材料力学行为和设计重点实验室合肥230027 

基　　金：国家自然科学基金(10972108 11272163) 浙江省重中之重"近海冲击与安全"项目开放课题(zj1118) 宁波大学王宽诚幸福基金资助项目 

出 版 物：《力学学报》 (Chinese Journal of Theoretical and Applied Mechanics)

年 卷 期：2013年第45卷第4期

页      码：580-587页

摘      要：利用有限元方法模拟韧性金属圆环高速膨胀过程中的碎裂过程,获得不同初始膨胀速度下碎片的样本集合.通过对碎片的尺寸进行统计分析发现:(1)无论初始膨胀速度如何,碎片的归一化尺寸分布具有相似性,可以用一个具有初始阈值的Weibull分布描述,近似地,这个分布还可以简化为Rayleigh分布;(2)碎片尺寸的累积分布曲线呈现阶梯特性,表现出较明显的"量子化"特性.在上述发现基础上,建立一个Monte-Carlo模型:碎裂点来自于颈缩点,颈缩之间的间距满足某种连续的Weibull分布,而碎片的尺寸为随机的若干个颈缩间距之和.概率模拟表明:除非早期的颈缩间距分布很宽,否则选择的离散性必然导致碎片尺寸分布呈现某种量子化特性.采用L04工业纯铝和无氧铜试件进行了爆炸膨胀碎裂实验,回收得到的碎片尺寸分布结果与理论分析基本一致.

主 题 词：韧性材料 膨胀环 尺寸分布 韦伯分布 碎片尺寸“量子化” 

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

核心收录：

D　O　I：10.6052/0459-1879-12-338

馆 藏 号：203127308...