考虑非均匀材料特性的PBX巴西劈裂实验数值模拟方法技术

本发明专利技术提供了一种考虑非均匀材料特性的PBX巴西劈裂实验数值模拟方法，目的在于建立完整的PBX炸药巴西劈裂非均质模型，以准确再现劈裂过程中的裂纹扩展过程及最终形貌，为实际开裂机理分析提供切实可行的理论指导；所述非均质方法通过有限元软件ABAQUS并结合自编Python脚本建模实现：首先建立不规则形态炸药颗粒的二维巴西劈裂完整基体模型，然后将每一个炸药颗粒逐项赋予一定范围内的随机线弹性材料参数，将炸药颗粒之间的零厚度界面赋予Cohesive双线性本构参数，最后设置边界条件、网格划分和分析步，完成PBX巴西劈裂非均质整体模型的建立；本发明专利技术的有益效果是：模型在现有技术基础之上，进一步考虑了炸药颗粒的材料属性差异，充分反映了PBX的材料非均质性，可以再现PBX巴西劈裂的完整断裂过程及最终形貌。再现PBX巴西劈裂的完整断裂过程及最终形貌。再现PBX巴西劈裂的完整断裂过程及最终形貌。

【技术实现步骤摘要】
考虑非均匀材料特性的PBX巴西劈裂实验数值模拟方法


[0001]本专利技术属于炸药产品生产领域，具体涉及一种考虑非均匀材料特性的PBX巴西劈裂实验数值模拟方法。

技术介绍

[0002]单向拉伸实验是最常用的材料力学性能测量方法，但对于混凝土、岩石等脆性材料，很难按照单向拉伸实验的要求进行制样，而且由于材料断裂应变很小，也很难准确测量试样变形。巴西劈裂实验(Brazilian Splitting Test)也称巴西实验、间接拉伸实验，是将试样做成圆盘形状并沿其直径方向施加对向的压缩载荷，使得试样内部因出现诱导横向拉力而产生开裂破坏，可用来间接测量混凝土等脆性材料的拉伸强度，且试样制备简单、所需材料少，实验快捷方便、成本低，因此在建筑、地质以及制造等领域有着较多的应用。
[0003]高聚物黏结炸药(PBX，Polymer bonded explosive)是由以单质炸药为主要成分，加入各种能改善其加工性能和使用性能的添加剂，在一定温度、压力作用下制成的固体高能炸药。在外部载荷作用下，PBX内部可能产生炸药颗粒脱粘、微裂纹演化等宏观或细观损伤本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种考虑非均匀材料特性的PBX巴西劈裂实验数值模拟方法，其特征在于，所述方法实现步骤如下：步骤1)：在ABAQUS中的CAE界面建立二维圆形模型，所述模型表示巴西劈裂圆基体；步骤2)：利用Python脚本在ABAQUS中构建随机泰森多边形，多边形数量为正整数N，通过多边形的边来切割圆形基体；步骤3)：利用Python脚本在ABAQUS中将步骤2)中的N个多边形设立为N个集合Set1、Set2、
…
Set
N
，所述N个集合描述为实际具有不规则形状的“炸药颗粒”，所有多边形的边设立为集合Set
C
,所述集合Set
C
描述为“炸药颗粒”之间的“粘接剂”；步骤4)：将所述N个“炸药颗粒”逐项赋予N个线弹性材料属性Material1、Material2、
…
Material
N
；将所述“粘接剂”赋予Cohesive材料属性；步骤5)：设置边界条件、分析步，进行网格划分，完成PBX巴西劈裂非均质整...

【专利技术属性】
技术研发人员：周银，温彤，游国强，张龙柱，郑宇，杨帆，
申请(专利权)人：重庆大学，
类型：发明
国别省市：