【摘 要】
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通过开展三维离散单元法数值模拟,考察了部分烧结陶瓷在单轴拉伸和压缩加载条件下的力学响应行为.模拟结果表明,拉伸加载下试样的破坏表现为裂纹“成核”效应,而压缩加载下则
【机 构】
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中国科学院过程工程研究所多相复杂系统国家重点实验室,北京100190;中国科学院大学化学与化工学院,北京100049;中国工程物理研究院流体物理研究所,冲击波物理与爆轰物理重点实验室,四川绵阳6219
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通过开展三维离散单元法数值模拟,考察了部分烧结陶瓷在单轴拉伸和压缩加载条件下的力学响应行为.模拟结果表明,拉伸加载下试样的破坏表现为裂纹“成核”效应,而压缩加载下则呈现为裂纹“聚并”效应;通过追踪固体键的断裂顺序和断裂模式发现,拉伸加载下固体键的破坏主要源于拉伸作用,而压缩加载下则为剪切作用.试样的宏观断裂强度与固体键临界拉伸强度σc,t和临界剪切强度σc,s有关.对于考察的部分烧结Al2O3陶瓷材料,σc,t=σc.s下模拟得到的试样拉伸强度和压缩强度能与实验数据定量吻合.压缩加载下,固体键断裂强度的分布形式和分布宽度对试样断裂强度的影响较小;拉伸加载下,试样断裂强度取决于固体键的分布形式:高斯分布时,试样断裂强度基本不受分布宽度的影响;均匀分布时,试样断裂强度随分布宽度的增大而减小.
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