PBX炸药断裂行为仿真计算方法研究

摘要：

针对PBX材料的拉压不对称性,基于断裂相场变分理论,结合广义Maxwell黏弹性本构模型,采用应变张量谱分解的方法对弹性能进行分解,建立了黏弹性断裂相场模型.采用建立的模型开展了典型PBX材料的单轴拉压、围压压缩、带孔板压缩及细观结构压缩等仿真分析,得到的单轴拉压应力-应变曲线、围压压缩应力-应变曲线、带孔板压缩裂纹形貌、细观结构压缩裂纹形貌均与试验结果较为一致,且单轴拉压强度描述误差小于2.2％,压缩强度随围压变化的斜率误差小于3％,带孔板在相同裂纹长度时的载荷误差小于12％.结果表明,提出的黏弹性断裂相场模型能准确考虑PBX材料的拉压不对称性,并且可以自然地描述不同围压下的力学行为,同时可以无需特殊处理便进行PBX多裂纹萌生、扩展、分叉和融合行为的仿真分析.相场法在描述PBX材料的力学行为以及PBX结构的断裂行为上具有显著的优势和潜力.

关键词：材料力学、高聚物黏结炸药、PBX、黏弹性、拉压不对称性、多裂纹分叉融合、断裂相场法

所属期刊栏目：46

分类号：TJ55;O64(爆破器材、烟火器材、火炸药)

资助基金：国家自然科学基金;国家自然科学基金

在线出版日期：2023-07-26（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共11页

页码：484-494