【摘 要】
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随着科学技术的发展,在军事工程、建筑工程和航天航空材料工程提出许多有待于解决的复杂问题,需要从微观、细观以及宏观等不同层次上深入认识材料和结构的力学行为。在爆炸力学
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随着科学技术的发展,在军事工程、建筑工程和航天航空材料工程提出许多有待于解决的复杂问题,需要从微观、细观以及宏观等不同层次上深入认识材料和结构的力学行为。在爆炸力学中,通常采用球形孔洞膨胀理论模型研究爆炸力学中一些问题。这是由于该模型具有对称性、简便明确,易于给出爆炸过程中物理量的分布,从而揭示材料的变形本质。
采用球形孔洞膨胀模型研究爆炸力学问题,大多采用弹塑性模型,由于岩石中存在着随机分布的微裂纹,用损伤力学的方法研究材料在爆炸过程中的变形机理是十分重要的。认为材料的损伤区中仅存在径向应力σr,而球向应力σr=0,只是损伤的极端情况。考虑到塑性区和弹性区对损伤变形的限制,从连续介质损伤力学的角度,深入研究爆炸过程中损伤区的变形状态,更具有理论意义和工程应用前景。
在本文中,首先从连续介质损伤力学的热力学内变量理论出发,通过引入一个带损伤内变量的自由能函数,构造了损伤材料的本构方程。其次,在球对称条件下,推导出求解损伤区场量的控制方程和边界条件,再次通过数值计算得出球形孔洞膨胀的应力和位移分布,为进一步研究塑性—损伤—弹性爆炸模型提供参考依据。最后讨论了球形孔洞膨胀问题研究的发展趋势。
本文从损伤力学角度,对球形孔洞膨胀问题进行较深层次的研究工作,这会使人们更深刻地认识材料(结构)的变形本质,为理论研究和工程应用奠定基础。
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