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考虑细砂冲击压缩特性和吸热相变的数学模型及建模方法
本发明适用于爆炸与冲击数值模拟技术领域,公开了一种考虑细砂冲击压缩特性和吸热相变的数学模型及建模方法,该方法包括以下步骤:基于连续介质假设,建立双流体模型控制方程;根据爆炸类型建立气相状态方程封闭模型;采用凝聚介质状态方...
王宏亮田宙张海波寿列枫贾雷明曹渊王智环钟巍王淑霏何增陈锋
水岩作用下花岗岩动态冲击压缩特性及损伤时效性研究
2024年
了解水岩作用下岩石动力学特性及损伤时效性对深部岩石工程灾变预防具有重要意义。为研究水岩作用时间对花岗岩动态冲击压缩特性及损伤特性影响,使用分离式霍普金斯压杆(SHPB)系统对不同浸泡时间的试件进行冲击压缩试验,结果显示,水浸泡处理提高了花岗岩强度对加载率的敏感性,低加载速率下强度软化因子与时间线性负相关。此外,通过光学显微镜、原子力显微镜、等离子质谱仪和核磁共振系统观察纯净水浸泡0,2,4,6个月的花岗岩表面和内部微观结构变化,优化孔隙损伤演化模型,计算发现6个月未达孔隙损伤阈值。最后量化分析水岩作用时间特性,解释化学损伤与孔隙损伤的时效性差异。结果表明,水岩物理、化学作用共同促进孔隙发育,但时间特性不同,化学作用随时间增长而减缓,物理作用反之。
黄耀莹翟越王铭李宇白李艳
关键词:岩石力学花岗岩水岩作用
不同饱和度冻融砂岩动态冲击压缩特性及损伤机制研究被引量:7
2023年
为研究饱和度对冻融砂岩动态冲击压缩特性的影响,以饱和度0%,25%,50%,75%和100%的红砂岩为研究对象,分别进行0,25和50次冻融循环后进行动态冲击压缩试验。结果表明:在相同冻融循环次数下,随饱和度的增加,岩样内部冻融损伤作用逐渐加剧,冻融岩样的动态力学性能劣化幅度随饱和度的增加持续增大;当饱和度相同时,随冻融循环次数的增大,岩样的动态力学性能逐渐劣化,表现为峰值强度减小,峰值应变和分形维数增大。饱和度对冻融岩样动态力学性能的影响高于冻融循环次数的影响。当饱和度低于25%时,冻融循环次数的增加对岩样动态力学性能的劣化程度较小;饱和度大于25%时,随冻融循环次数的增加,岩样内部冻融损伤逐渐累积,动态力学性能下降,且饱和度越大,动态力学性能劣化越显著。随饱和度的增加,冻融岩样内部损伤加剧,出现孔隙、沿晶裂隙和穿晶裂隙,岩样基质颗粒之间的胶结能力减弱,导致冲击荷载作用下岩样的破碎程度增加,分形维数增大,能量利用率下降。
贾蓬卢佳亮毛松泽郭子铭王茵
关键词:岩石力学饱和度冻融循环
考虑细砂冲击压缩特性和吸热相变的数学模型及建模方法
本发明适用于爆炸与冲击数值模拟技术领域,公开了一种考虑细砂冲击压缩特性和吸热相变的数学模型及建模方法,该方法包括以下步骤:基于连续介质假设,建立双流体模型控制方程;根据爆炸类型建立气相状态方程封闭模型;采用凝聚介质状态方...
王宏亮田宙张海波寿列枫贾雷明曹渊王智环钟巍王淑霏何增陈锋
三维五向编织复合材料的冲击压缩特性及破坏机制被引量:1
2022年
利用分离式霍普金森压杆(split Hopkinson pressure bar,SHPB)实验系统和高速摄像技术对三维五向碳/环氧编织复合材料的动态压缩特性进行研究。通过对编织角为22.3°的试样分别进行沿纵向和横向方向的冲击压缩实验,得到材料在200~1200 s^(-1)应变率范围内的应力应变曲线,并结合高速摄像记录的动态压缩过程,对不同应变率下材料在高速变形下的渐进破坏规律进行分析。同时,综合试样的宏观破坏特征和微观断口形貌特征,进一步分析材料的破坏模式及破坏机理。结果表明:随着应变率的增加,材料在纵向和横向均具有一定的应变率强化效应,在横向方向的应变率强化效应更为显著;不同加载方向下材料的渐进破坏过程、应力应变曲线特征以及破坏方式均具有明显差异,且随着应变率的增加而发生改变。
崔灿茅献彪
关键词:编织复合材料分离式霍普金森压杆破坏模式
疏松态ZrH_(2)的冲击压缩特性研究
2022年
通过平板撞击和冲击回收实验,研究了孔隙率(P)分别为20%和35%疏松态ZrH_(2)的冲击压缩特性,获得了其冲击绝热线(P=20%,U_(s)=1.879+1.639u_(p);P=35%,U_(s)=0.666+2.610u_(p))。孔隙率为35%的疏松态ZrH_(2)冲击回收产物的XRD和SEM分析结果表明,在16.2 GPa的冲击入射压力下,ZrH_(2)没有物相变化,但出现了冲击破碎细化和团聚现象。实验结果证实了基于孔穴塌缩理论建立的疏松材料冲击绝热线预测方法具有较好的适用性,并据此对孔隙率25%~50%疏松态ZrH_(2)的冲击绝热线关系进行了对比计算分析,实验和计算结果表明孔隙率对冲击绝热线影响较大,低孔隙率ZrH_(2)更利于获得高冲击压力。相关研究结果可为ZrH_(2)在混合炸药和反应活性材料中的应用提供参考。
代永富薛冰唐运彬蒲传金肖定军林谋金
关键词:冲击绝热线
不同W含量Al/W活性材料的冲击压缩特性被引量:1
2021年
采用模压烧结工艺制备不同W含量的Al/W活性材料,基于分离式霍普金森压杆(SHPB)技术,采用紫铜片和橡胶片进行波形整形,研究不同配比Al/W材料的动态压缩和破坏特性。实验结果表明:随着W含量增多,Al/W材料内部的孔洞、微裂纹逐渐增多;W含量不同,Al/W材料的动态压缩变形和破坏特性呈现明显的差异;W的质量分数为44%和64%时,不同应变率下Al/W的应力-应变曲线呈现出弹性-塑性强化的变形特点,破坏应变随应变率增加而增大;W的质量分数为83%的Al/W材料则表现为塑性阶段的应变软化特点;当W的质量分数达到91%时,Al/W材料达到破坏强度后便迅速失效,破坏应变保持在0.03左右。W含量增加时,Al/W变形模式的转化是增强相W和材料内缺陷相互竞争的结果。
宋超慧任会兰李尉郝莉
高径比差异条件下花岗岩岩石动态冲击压缩特性被引量:15
2021年
为研究动态冲击下岩石强度尺寸效应,设计高径比分别为0.5,0.6,0.7,0.8,0.9,1.0,1.2,1.5和2.0的9组花岗岩试样,利用Φ50 mm分离式霍普金森杆(SPHB)对花岗岩试样在3组冲击速度下进行动态冲击压缩试验。研究不同高径比的花岗岩试样产生破坏的力学特性,并对破碎后岩样进行吸收能分析。研究结果表明:在3组冲击速度加载下,不同高径比试样的抗压强度最大相差分别为10.88%,3.95%和8.17%;同一冲击速度,抗压强度不随高径比变化而发生明显变化;岩样高径比与峰值应变呈负相关,拟合数据曲线得出两者存在一定的非线性关系;试样高径比与弹性变形模量呈正相关,拟合数据曲线得出两者存在良好的线性关系。动态压缩不同高径比的岩样,其破坏形态有区别,破坏形式基本一致;入射能大小与冲击速度有关,与岩样高径比无关;反射能和透射能与岩样高径比拟合曲线规律相反;岩样破碎的吸收能不随岩样高径比的变化而发生显著变化,岩样单位长度破碎吸收能则随长度增加减小。
赵光明周俊孟祥瑞考四明张若飞黄顺杰
关键词:岩石力学强度尺寸效应高径比花岗岩
高Al含量PTFE基材料爆炸冲击压缩特性及反应行为被引量:8
2021年
针对PTFE/Al含能材料在战斗部中的应用需求,研究其在爆炸冲击加载下的压缩特性及反应行为.利用炸药透镜产生平面波加载含能材料的方法,通过锰铜压阻传感器测量被加载的PTFE/Al(质量分数50%,50%)含能材料内的不同位置处压力时间关系.根据测量数据,得到材料Hugoniot曲线、Murnagham等熵方程与Grüneisen状态方程.结果表明,PTFE/Al含能材料的冲击反应有延迟现象,反应延迟时间在1.0~2.6μs之间,爆炸冲击载荷引发材料反应的最小压力在11.93~17.98 GPa之间.
王在成李姝妍姜春兰蔡尚晔陈百权
Al/Teflon反应材料的冲击压缩特性与点火行为
2021年
为探究Al/Teflon反应材料的力学特性和撞击点火行为,加压烧结Al/Teflon反应材料试件并进行霍普金森压杆实验(SHPB),通过分析动态压缩过程中材料压缩-强化-卸载各阶段特性,获得在不同加载速度下的应力、应变时程曲线;并且,通过SHPB实验系统对Al/Teflon反应材料进行高速度加载研究材料的点火行为。结果表明:Al/Teflon材料具有应变率强化效应;点火反应普遍发生在2~3次冲击过程中,且材料的反应过程均处于μs级;火焰演化面积随时间呈先增长后下降的趋势,点火延迟时间随加载速度增加逐渐减小,发生反应的临界应力随加载速度的增加而增大。
常孟周唐恩凌韩雅菲郭凯陈闯贺丽萍徐名扬
关键词:SHPB力学性能

相关作者

孙悦
作品数:86被引量:121H指数:7
供职机构:四川大学
研究主题:液氮 冲击压缩特性 一氧化碳 轻气炮 混合物
蔡灵仓
作品数:147被引量:317H指数:10
供职机构:中国工程物理研究院流体物理研究所
研究主题:氦 冲击温度 冲击波 氢 冲击压缩特性
经福谦
作品数:161被引量:558H指数:13
供职机构:中国工程物理研究院流体物理研究所冲击波物理与爆轰物理实验室
研究主题:冲击波 分子动力学 冲击温度 铁 分子动力学模拟
施尚春
作品数:38被引量:109H指数:7
供职机构:四川大学
研究主题:二级轻气炮 液氮 冲击压缩特性 弹丸 电导率
杨向东
作品数:424被引量:957H指数:16
供职机构:四川大学物理科学与技术学院原子与分子物理研究所
研究主题:势能函数 H 相互作用势 HE 分波截面