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《沖擊引起的巖石壓裂、預(yù)置裂紋擴(kuò)展和彈靶侵徹的初步數(shù)值模擬.pdf》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線(xiàn)閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在工程資料-天天文庫(kù)。
1、中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)碩士學(xué)位論又沖擊引起的巖石壓裂、預(yù)置裂紋擴(kuò)展和彈靶侵徹的初步數(shù)值模擬作者姓名：學(xué)科專(zhuān)業(yè)：導(dǎo)師姓名：完成時(shí)間：劉磊工程力學(xué)徐勝利教授二O一一年六月七日UniversityofScienceandTechnologyofChinaAdissertationformaster，SdegreeComputationsonrockfracture，crackevolutionunderdynamicloadingandprojetiles’impactatdifferentspeedsAuthor’SName：LeiLiuSpeciality：一●Su
2、pervisor：1?●●●rlnlSnedtlme：EngineeringMechanicsProf．ShengliXuJune7th，2011中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)學(xué)位論文原創(chuàng)性聲明幽IIflJllIJJIrlflIllllfllIJFPIrJPflJllllJllllllY19089ilrll9liglf3illI
3、g本人聲明所呈交的學(xué)位論文，是本人在導(dǎo)師指導(dǎo)下進(jìn)行研究工作所取得的成果。除已特別加以標(biāo)注和致謝的地方外，論文中不包含任何他人已經(jīng)發(fā)表或撰寫(xiě)過(guò)的研究成果。與我一同工作的同志對(duì)本研究所做的貢獻(xiàn)均已在論文中作了明確的說(shuō)明。作者簽名：趣簽字日期：。粵H—
4、叫蚌中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)學(xué)位論文授權(quán)使用聲明作為申請(qǐng)學(xué)位的條件之一，學(xué)位論文著作權(quán)擁有者授權(quán)中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)擁有學(xué)位論文的部分使用權(quán)，即：學(xué)校有權(quán)按有關(guān)規(guī)定向國(guó)家有關(guān)部門(mén)或機(jī)構(gòu)送交論文的復(fù)印件和電子版，允許論文被查閱和借閱，可以將學(xué)位論文編入《中國(guó)學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù)》等有關(guān)數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行檢索，可以采用影印、縮印或掃描等復(fù)制手段保存、匯編學(xué)位論文。本人提交的電子文檔的內(nèi)容和紙質(zhì)論文的內(nèi)容相一致。保密的學(xué)位論文在解密后也遵守此規(guī)定。
5、訟開(kāi)I-1保密(年)作者簽名：簽字日期：迦l上里魚(yú)：里墅導(dǎo)師簽名．乏壘選籮、1I抖嗍：蛐‘，7摘要本文主要研究(1)沖擊載荷作用下的流固耦
6、合問(wèn)題。(2)固體接觸沖擊問(wèn)題。固體解算器采用三維等參有限單元求解Lagrange坐標(biāo)系下的虛功方程，流場(chǎng)解算器采用MUSCUL格式求解ALE方程，接觸沖擊采用Pinball方法求解接觸面上主從單元的接觸力?；诂F(xiàn)有計(jì)算程序平臺(tái)，添加了粘彈性材料與可壓縮型巖土和泡沫材料兩種本構(gòu)關(guān)系。計(jì)算了復(fù)合射孔彈起爆后火藥燃?xì)饬鲌?chǎng)及其對(duì)巖石的壓裂作用。將流場(chǎng)沖擊載荷施加到巖石表面，模擬了巖石動(dòng)力學(xué)響應(yīng)，得到了巖石動(dòng)態(tài)破碎區(qū)域分布及其與加載參數(shù)的關(guān)系。針對(duì)預(yù)置不同角度裂紋的板結(jié)構(gòu)，分析了受到?jīng)_擊載荷后的裂紋擴(kuò)展規(guī)律，給出了裂紋周?chē)鷳?yīng)力場(chǎng)分布。采用Pinball方法實(shí)現(xiàn)了接觸
7、沖擊算法，給出了依據(jù)侵徹距離和侵徹速度的兩種接觸力求法，并進(jìn)行了算例考核。最后對(duì)不同材質(zhì)子彈侵徹靶板的接觸沖擊進(jìn)行了數(shù)值模擬。主要內(nèi)容簡(jiǎn)述如下：1．第一章介紹了本文研究背景，相關(guān)研究進(jìn)展和本文主要內(nèi)容。2．第二章介紹了本文固體和流體解算器、接觸沖擊算法思路等，重點(diǎn)介紹了固體有限元和接觸沖擊算法的控制方程、定解條件和數(shù)值格式等。3．第三章介紹了所添加的材料本構(gòu)關(guān)系。給出了巖石受高溫高壓燃?xì)鈮毫堰^(guò)程和動(dòng)態(tài)破碎區(qū)分布、預(yù)置不同角度裂紋板受沖擊載荷后的裂紋擴(kuò)展規(guī)律及裂紋應(yīng)力場(chǎng)演化。4．第四章介紹了Pinball方法、接觸判斷條件和接觸力求法，給出了驗(yàn)證算例，并對(duì)不同
8、材質(zhì)多物體和靶板接觸沖擊問(wèn)題進(jìn)行了數(shù)值模擬。5．第五章給出了本文結(jié)論和下一步研究建議。關(guān)鍵詞：流固耦合有限元沖擊載荷動(dòng)態(tài)響應(yīng)接觸沖擊摘要IIABSTRACT，Thisthesismainlyincludestwoparts：(1)fluid-solidcouplingcomputation晰t11impactload，(2)contactimpactcomputationamongsoildstractures．Inthispaper,solidcoputationsolverUSeSf'miteelementmethod、析n1threedimension
9、elementstosolvethevirtualworkfunctioninLagrangecoordinate，andfluidsolverusesMUSCULformattosolveALEequations．Torealizethecontactimpactalgorithminthesolidcomputationprogram，PinballMethodisemployedtodecidetheinterfaceforcegeneratedbythecontactofmasterandslaveelements．Basedonthealready
10、existingprogram,modulesabo
