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摘要
陶瓷的压缩破坏是一个爆炸式破碎的过程，在短时间内急剧释放大量能量，并伴随着大量高速飞行碎片的产生，实验上较难获取陶瓷压缩破碎过程中的碎片飞溅速度。本文采用离散元方法数值再现了氧化铝陶瓷的压缩破碎过程，分析了不同应变率下产生的碎片尺寸分布、碎片的平均飞溅速度，以及试件内部不同区域碎片的速度变化规律。研究表明：1）陶瓷的表观破坏强度以及破碎后的碎片平均飞溅速度与加载应变率正相关；2）碎片飞溅速度大小与其初始位置相关，外侧碎片的飞散速度最大，随着初始位置与试件中心轴距离的减小，碎片飞溅速度逐渐降低；3）随着加载应变率的提高，碎裂产生的碎片数逐渐增多，对应的碎片平均尺寸变小。进一步讨论了试件压缩破碎过程中的能量守恒和转换模式，并对碎片飞溅的平均速度进行了理论分析。
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单位宁波职业技术学院; 宁波大学
