China Rock 2024无ISBN号摘要集

为研究脆性材料的拉伸断裂问题，本文基于自主开发的Open-FDEM软件对Mott环在自由膨胀过程中的动态碎裂行为进行模拟。构建了不同断裂能、抗拉强度和弹性模量下的 Mott 环模型，研究材料参数变化对碎片尺寸、应变率以及归一化效应的影响。结果表明：本文的模拟数据整体上介于Grady模型、Glenn模型和Zhou模型之间，验证了FDEM在模拟动态碎裂行为中的有效性。随着断裂能GⅠ的增大，Mott环碎裂所产生的碎片数量逐渐减少;当GⅠ不变时，随着初速度增加，归一化曲线呈现出由Grady模型逐渐偏向Zhou模型预测结果的趋势。不同自由膨胀速度下的碎片尺寸分布均呈现“台阶状”特征，高应变率下碎片的累积分布曲线相较于低应变率下更为平滑，当膨胀速度达到某一高水平时，碎片尺寸的分布特性表现出高度的相似性，可近似地用同一条Rayleigh分布曲线来表征。随着Mott环抗拉强度的增大，碎裂时的临界膨胀速度也随之增大，归一化曲线逐渐趋近于Grady模型。随着Mott环弹性模量的增加，同一初速度下的碎片数量并未呈现单调减少的趋势，而是在一定范围内趋于稳定，归一化曲线整体上与Grady模型变化一致，当应变率增大至一定水平时，开始趋近Zhou模型。此外，本文还探讨了网格尺寸对模拟结果的影响，通过精细的网格划分和收敛性分析，确保了模拟结果的准确性和可靠性。