基于Voronoi建模和Cohesive单元的PBX细观力学模型

摘要：

针对PBX的细观力学模型存在模型结构与真实PBX细观形貌不符、破坏行为描述不全面(仅考虑界面脱粘)、研究对象单一(大多针对PBX-9501)等问题,建立了基于Voronoi建模和Cohesive单元的PBX细观力学模型.首先,基于光学显微镜下的细观结构图,采用Voronoi方法构建了更贴近实际形貌的PBX炸药细观模型;然后,采用内聚力有限元方法在炸药晶体内部、黏结剂内部及炸药颗粒/黏结剂界面处都引入了 Cohesive单元,以在二维尺度上实现任意路径破坏行为的模拟;最后,针对某HMX基-F2311黏结剂炸药和某HMX基-F2313黏结剂炸药标定了模型参数,模拟了这两种炸药的准静态拉伸行为.结果表明,两种炸药数值模拟的拉伸变形曲线、破坏应力、破坏应变都与试验数据吻合良好,表明该模型不仅适用于不同PBX炸药材料(线弹性PBX、非线性PBX)的变形行为描述,还可以分析PBX炸药在拉伸破坏过程中的细观机理,刻画不同PBX炸药的裂纹萌生、扩展和贯穿的过程.

关键词：物理化学、高聚物黏结炸药、PBX、细观力学、拉伸强度、Voronoi建模、代表体积单元(RVE)、Cohesive单元

所属期刊栏目：47

分类号：TJ55;O341(爆破器材、烟火器材、火炸药)

资助基金：国家自然科学基金No.12002323

在线出版日期：2024-09-03（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共8页

页码：632-639