改进的孔洞增长模型及其在层裂问题中的应用

摘要

本文提出了改进的孔洞增长模型，并将其应用于球形弹丸超高速撞击金属靶板引起的层裂问题中，撞击速度为6 km/s。数值模拟由我们新近开发的欧拉型数值程序实现，改进的CE/SE格式求解控制方程，粒子水平集方法追踪物质界面，其中包括裂纹的起裂与扩展。修正了断裂面的边界技术，使其具有更好的稳定性。在应力修正算法中加入了材料的粘性效应。使用数值手段给出了应力波的传播、大变形以及裂纹扩展过程等实验难以观察到的现象，并详细分析了层裂的演化过程及其机理，数值结果与实验结果定性地吻合。