力学与实践年第卷、匕,,一〔》一,,,,一气,什一材料模型参数的实验测定·范亚夫‘卞段祝平‘,中国科学院力学研究所实验室,北京中国兵器、业研究所,包头,、二摘要介绍一种通过拉伸实验圆筒爆炸试验和其中了氏即汪力与等效应力的比值,计算机仿真来确定一材料模型中相关常数的方损伤参数一艺△习扩一‘时断裂发生式电法△为积分循环期间的等效塑性应变增量,,关键词拉伸实验圆筒爆炸试验计算机仿真前者可由拉伸实验确定材料常数,而后者则由圆筒爆炸试验来完成相关系数的确定引言一材料模型是一个能反映应变率强化效应拉伸实验和温升软化效应的理想刚塑性强化模型由于此模型参量段分离式装置是测定材料应力一应,、太多在实际使用中受到不同程度的限制特别是从事计算变关系曲线的基本设备根据一维弹性波理论,这个实验可的工程技术人员多半都是参考国外的现有工作来给出相关的获得材料在应变率达”、护犷‘动载下的。一曲线,进,材料常数的这势必给计算结果的可信度带来质疑木文介绍而确定式中的,,。,,二作为一个算例,图给出的方法主要由三部分组成由拉伸实验确定的是两种不同热处理工艺条件下材料的一曲线,表一,材料的力学性能由圆筒爆炸试验获取高速摄影胶片进列出了相关的测试数据材料的硬化指数、应变率敏感指一,而获得圆筒膨胀半径与时间的关系曲线通过,,头数和温度软化指数可通过下面的式式式获得计算机仿真再现圆筒爆炸试验的全过程,并调节相关材料参数使其与高速摄影胶片完全吻合,进而确定一半花票模型中的相关材料常数一鞍材料模型实际上由两部分内容组成产侧只岌￡一只公第部分涉及应力扣和乒。。”‘一”‘八仁六孟〔’一下。。引其中为流动应力理为等效塑性应,丫。一‘不次变扩、臀、为相对等效塑性应变率取勃二龟日一一,,界几界为无量纲温度其中男与界应变为材料的熔点与室温图经,不同热处理的动态拉伸性能上式中第一个因子给出的是当扩二和‘时流动应力与等效塑性应变的函数关系第二个和第砚个因子表材料动态拉伸性能表示了应变率效应和温度效应占第二部分则是涉及断裂时的应变艺强度延伸率刀,’魂才了”一一收到第稿,一一收到修改稿一第期范亚夫等材料模型参数的实验测定。,△为确定相关常数式右端的各个因子应分别考虑云五子某当。刃”时,,。,,从图中可以看到经两种不同热处理工艺的材注意到在式中。就是材料的屈服强度可一,一一料均可以简化为理想弹塑性材料即在塑性段应力的增量直接从曲线上读取理儿才是对,曲线强化段△,。,二二,于是可取作材料的屈服应力的描写所以只要将强化段的采集点绘制在双对数坐标纸根据式可初步算得一个值,最后还需通过数值分析调上,便可通过下面的式和式定出和。节相关参数确定则可根据不同温度下的拉。。髻伸实验给出一个数值范围,一般取三由于热传导的时间远远大于爆轰持续的时间闺,所以温度软化指数并,二上式在双对数坐标纸上是截距为斜率为的直线,不重要各参数的值将在表中给出实际上于是拉伸实验主要确定的是材料常数,和,并构成了数值材料的硬化指数,计算的基本数据,。△‘圆筒爆炸试验及数值仿真忍△臀圆筒尺寸为毋,厚度占。。当‘毕时内装长度为的炸药,在装药的一端由已,一可直接将此方程作图于半对数坐标纸上表示截距为雷管加传爆药柱引爆通过反光镜高速分斜率为的一条直线所以幅照相机可等时间间隔连续记录幅照片一,应变率敏感指数采用有限元结构分析程序进行数值计算,,。所有实体均剖分为六面体单元按材料属性生成三个部分一△△。华分的和分为和已划单元数节点数别采用算法,炸药和壳体间为仅滑移接触考虑到问题的。一仍,,,。饥,对当》时取,,轴对称性取壳体的一半进行几何建模并施加对称面边界于是有,约束条件如第节所述计算中选用了能反映材料应变率强化和温度软化效应的理想刚塑性强化的模它表示的是一条在双对数坐标纸上的直线,所以有型,状态方程取位状态方程炸药选用状态温度软化指数方程来描述具体参数在表中列出表材料常数模型一位·连马一甲。材料一,,。,备注密度户。剪切模量泊松比弹性模量模型。··,户一一‘一匕结合我们的算例,首先由拉伸实验定出这无疑是确定这些参数的有利条件,要学会使用是个,,然后给出一组,,值并联合应变率敏感反映材料温升的参数,可取程序的默认值不必参与调试指数进行反复的试算调试,直到计算结果和试验结果一图给出了高速摄影照片与计算机仿真图的对比为清,致为止这里和都有一个使单元不再消融的临界值,楚地看到壳体在整个爆轰过程中的变