初始應(yīng)力狀態(tài)對材料動(dòng)態(tài)響應(yīng)特性影響的探索性研究

本項(xiàng)目致力于將球面層裂轉(zhuǎn)換為帶初始徑向應(yīng)力的平面應(yīng)變下的層裂的計(jì)算方法研究以及通過實(shí)驗(yàn)獲得不同初始徑向應(yīng)力下的平面層裂特性，從理論和實(shí)驗(yàn)上研究初始應(yīng)力狀態(tài)對材料層裂特性的影響規(guī)律，探討一維平面應(yīng)變狀態(tài)下材料的響應(yīng)和不同半徑球面撞擊下材料響應(yīng)之間的關(guān)系和可能的移植模型。.一維平面應(yīng)變下飛片撞擊實(shí)驗(yàn)獲得的材料層裂強(qiáng)度并不能推導(dǎo)出球面撞擊下的層裂強(qiáng)度，然而從實(shí)驗(yàn)技術(shù)上實(shí)現(xiàn)球面飛片以一定速度沿徑向方向平穩(wěn)飛行比較困難，從而影響到球面層裂實(shí)驗(yàn)的開展。本項(xiàng)目研究意義在于通過新的思維方式，將球面層裂轉(zhuǎn)換為帶初始徑向應(yīng)力的平面應(yīng)變下徑向研究，以期對武器設(shè)計(jì)中急于解決的問題有更深的認(rèn)識，同時(shí)，本項(xiàng)研究對于材料在復(fù)雜應(yīng)力狀態(tài)下的動(dòng)態(tài)特性研究也有一定的科學(xué)意義。

沖擊載荷下材料的動(dòng)態(tài)失效是目前材料動(dòng)態(tài)響應(yīng)研究領(lǐng)域古老而有前沿的問題，由于缺乏對材料動(dòng)態(tài)斷裂過程時(shí)其內(nèi)部缺陷損傷演化微細(xì)觀實(shí)時(shí)過程的深入認(rèn)識，使得建立的斷裂模型基本上是統(tǒng)計(jì)或表象本質(zhì)。在沖擊載荷下，材料內(nèi)部的微細(xì)觀缺陷的成核、擴(kuò)展路徑、擴(kuò)展速度、擴(kuò)展方向等直接影響到材料動(dòng)態(tài)斷裂的物理過程。本申請項(xiàng)目從實(shí)驗(yàn)研究的角度，探索利用高速攝影技術(shù)實(shí)時(shí)觀測材料內(nèi)部缺陷在沖擊載荷下的演化過程，并結(jié)合多點(diǎn)高空間分辨率的自由面粒子速度測量技術(shù)，獲得它們損傷、演化微觀動(dòng)態(tài)過程的相關(guān)參數(shù)，有望對材料動(dòng)態(tài)斷裂研究領(lǐng)域有非常重要的促進(jìn)作用。 2100433B

作為一種新型隔震措施，周期性隔震基礎(chǔ)已得到研究者越來越多的關(guān)注。在不考慮材料阻尼情況下，周期性隔震基礎(chǔ)的隔震機(jī)理已較明晰。然而，由于理論分析上的困難，材料阻尼因素對周期性隔震基礎(chǔ)濾波特性的影響一直未能考慮。本項(xiàng)目將系統(tǒng)研究計(jì)入阻尼因素后周期性結(jié)構(gòu)頻散關(guān)系分析方法以及阻尼因素對周期性隔震基礎(chǔ)濾波特性的影響。研究內(nèi)容主要包括：1）考慮阻尼因素，尋求周期性結(jié)構(gòu)頻散關(guān)系的求解方法，建立周期性結(jié)構(gòu)濾波特性與耗能特性簡化分析模型；2）研究有限周期性結(jié)構(gòu)的能量流動(dòng)特性，揭示濾波衰減作用和耗能衰減作用的影響機(jī)理；3）針對不同地震動(dòng)、上部結(jié)構(gòu)特性等因素，研究阻尼對周期性隔震基礎(chǔ)濾波特性的影響，提出考慮阻尼后周期性隔震基礎(chǔ)的簡化設(shè)計(jì)方法。通過本項(xiàng)目研究，可望給出計(jì)及阻尼時(shí)周期性結(jié)構(gòu)頻散關(guān)系的有效求解方法，揭示材料阻尼對周期性隔震基礎(chǔ)濾波特性的影響，進(jìn)而豐富和完善周期性隔震基礎(chǔ)的計(jì)算理論和設(shè)計(jì)方法。