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摘要
通过厚壁圆筒爆轰坍塌实验和有限元数值模拟，研究了45钢柱壳内壁表面粗糙度对其剪切带行为的影响。实验结果表明：外爆加载下，金属柱壳内壁表面粗糙度显著改变试样剪切带的成核位置和数量；当柱壳内壁表面粗糙度增大时，剪切带的数量和长度均增加，部分剪切带的扩展速度也增大；而当柱壳内壁表面的峰谷单元的平均宽度减小时，其剪切带的成核点数量增加，相邻剪切带之间的相互作用增强。有限元模拟和分析结果表明，柱壳中的最大剪切应力产生于柱壳内壁表面峰谷单元的谷底两侧，表面粗糙度的增大和峰谷单元平均宽度的减小均会提升柱壳内表面的剪切应力，促进柱壳中剪切带的成核和扩展，进而导致剪切带成核数量增多，主剪切带发展加快，剪切带屏蔽效应增强。
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