冰球冲击试验的近场动力学方法数值模拟

作者：熊伟鹏; 王超; 傅江妍; 汪春辉; 曹成杰

来源：振动与冲击, 2020, 39(07): 148-155.

DOI：10.13465/j.cnki.jvs.2020.07.021

• 冲击
• 近场动力学
• 裂纹
• 载荷

为了研究近场动力学方法在模拟冰体高应变率破坏行为的可靠性,基于近场动力学理论通过自编程实现对冰球高速冲击力学行为的数值模拟,将计算结果和试验结果进行对比。结果发现:近场动力学方法能准确模拟冰球冲击过程下高应变率破坏的完整过程,对球体表面裂纹扩散以及冰球整体裂解的细节模拟十分到位,且在20～60 m/s速度范围内对冲击载荷预报的幅值最大误差18.2%,均值最大误差18.4%;同时,发现在20～60 ms/中低速冲击过程中,冰球破坏以半球切面为界限,靠近冲击面的下半球体呈粉碎性破坏,上半球体呈碎片状破坏,当冲击速度大于60 m/s后,继续增大速度会使上半球体破坏程度剧烈增大;当冲击速度大于100 m/s,上下半球都呈粉碎状破坏。

• 单位
  哈尔滨工程大学