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

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.

关键词：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

所属期刊栏目：39

分类号：O346.1+1;O242.1(固体力学)

资助基金：国家重点研发计划2018YFC1505504

在线出版日期：2022-07-18（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共8页

页码：299-306