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Thermodynamically consistent and microstructure informed porosity-based dynamic ductile damage model

delete2025-08-24
delete0
PRE
AI
N
Noah J. Schmelzer *
E
Evan Lieberman
G
George Gray
C
Curt A. Bronkhorst *
DOI:10.1016/j.jmps.2025.106336delete
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摘要

摘要

En 中文
提出了一种热力学一致性的有限变形宏观尺度损伤模型,用于描述动态加载条件下空洞的成核与生长。空洞被建模为代表体积元(RVE)内的厚壁球体。厚壁球体根据一种基于物理信息的概率分布函数进行分布,该函数作为积分权重,用于从分布的微观尺度孔隙率形成体积平均的宏观尺度孔隙率。一种各向同性有限变形热力学的位错基宏观塑性模型被扩展以包含自由表面创建的能量消耗。对于高三轴应力冲击条件,考虑了惯性、可压缩性以及自由表面的创建效应。完整的损伤模型被用于描述使用高纯度钽进行的三个不同的平板撞击实验。这三个实验在撞击速度和通过梯度飞板设计施加的应力剖面方面存在差异,导致产生了显著不同的损伤场和自由表面速度迹线。结果在能量分配的背景下进行解释,数值模拟直接与实验损伤场和自由表面速度剖面进行比较。
Keyword:
finite deformation
damage modeling
void nucleation and growth
shock loading
energy partitioning

期刊

Journal of the Mechanics and Physics of Solids 封面图
Journal of the Mechanics and Physics of Solids
IF:
6
论文数:
5.3K
被引数:
3.0W

机构

U
University of Wisconsin
学者数:
669
论文数: 317
被引数: 12
L
Los Alamos National Laboratory
学者数:
9.6K
论文数: 6.7K
被引数: 1.9W
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