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韧性碎裂过程中的最快卸载现象

郑宇轩;周风华;胡时胜

  材料在快速拉伸变形过程中常常会断裂成多个碎片。针对脆性材料的拉伸碎裂过程,作者等人曾提出 最快速卸载理论 :在一个自然碎裂过程中,断裂点的平均间距保证使受拉伸体以最快速度释放载荷。对于韧性材料,研究表明Grady-Kipp公式可以较好地预测韧性材料在高应变率拉伸碎裂过程产生碎片的平均尺度。本文从最快速卸载的角度出发,数值模拟了有限长度的一维弹塑性杆在高应变率拉伸变形过程中的断裂现象。在给定应变率下,杆断裂成两段。通过计算不同长度杆的断裂卸载时间,得到杆以最快速度实现完全卸载所对应的最佳杆长度,并以此间距估算韧性固体在自然动态碎裂过程中的平均碎片尺度。将此数据与Grady-Kipp公式结果进行对比,证明两者基本一致。因此阐明Grady-Kipp公式是 最快速卸载理论 在韧性材料碎裂中的体现。……   
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