CHINESE JOURNAL OF ENERGETIC MATERIALS
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以RDX为基的浇注PBX力学性能与本构模型
作者:
作者单位:

(1. 中国工程物理研究院研究生部, 四川 绵阳 621900; 2. 中国工程物理研究院化工材料研究所, 四川 绵阳 621900)

作者简介:

唐明峰(1988-),男,硕士研究生,主要从事炸药等高分子材料的力学性能研究。e-mail: myfengtong@sina.com 通信联系人: 李明(1971-),研究员,博士,主要从事固体力学,晶体力学研究。e-mail: li_ming@caep.cn

通讯作者:

李明(1971-),研究员,博士,主要从事固体力学,晶体力学研究。e-mail: li_ming@caep.cn

基金项目:

国家自然科学基金资助(11372292); 中国工程物理研究院发展基金(2013A0203006); 国防基础科研(B1520132004)


Mechanical Properties and Constitutive Models of RDX Based Cast PBX
Author:
Affiliation:

(1. Graduate School, CAEP, Mianyang 621900, China; 2. Institute of Chemical Materials, CAEP, Mianyang 621900, China)

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    摘要:

    为研究一种黑索今(RDX)基浇注高聚物粘结炸药(PBX)的力学性能与本构模型,利用INSTRON材料试验机及改进分离式Hopkinson压杆(SHPB)进行了准静态和动态单轴压缩实验,获得了材料在10-4~10-2s-1及843~1490 s-1应变率范围内的应力-应变曲线。结果表明:该浇注PBX的变形过程分为线性段、强化段和软化段。准静态加载下该浇注PBX具有明显的应变率效应,其弹性模量、压缩强度、临界应变与相对对数应变率之间近似呈线性关系; 而在实验应变率范围内,动态加载下特别是加载初期应变率效应不明显,同时发现其破坏准则由应力控制,材料在12MPa附近发生破坏。借鉴推进剂及橡胶材料本构关系的研究结果,分别提出了能描述浇注PBX一维动、静态压缩力学行为的率相关本构模型,该模型与实验结果误差小于10%吻合较好。

    Abstract:

    Stress-strain curves of a RDX Based cast PBX were obtained using an INSTRON testing machine and an optimized Split Hopkinson pressure bar(SHPB) at different strain rates(10-4~10-2/s and 8432~14904/s). Results show that mechanical properties of the material including elastic modulus, compressive strength, and strain at-maximum-stress, increase linearly with strain rate in quasi-static tests. With in small dynamic strain rate range, weak rate dependence is observed in SHPB tests, especially at the initial loading stage. The dynamic failure criterion were controlled by stress, and materials failure occurrs at 12MPa. Based on rate-dependent phenomenological material models of solid propellants and rubber materials, one-dimension constitutive equations for quasi-static and dynamic compression are presented, showing a good agreement with experimental data with error less than 10%.

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唐明峰,蓝林钢,李明,等.以RDX为基的浇注PBX力学性能与本构模型[J].含能材料, 2014, 22(2):215-220. DOI:10.3969/j. issn.1006-9941.2014.02.018.
TANG Ming-feng, LAN Lin-gang, LI Ming, et al. Mechanical Properties and Constitutive Models of RDX Based Cast PBX[J]. Chinese Journal of Energetic Materials, 2014, 22(2):215-220. DOI:10.3969/j. issn.1006-9941.2014.02.018.

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历史
  • 收稿日期: 2013-06-23
  • 最后修改日期: 2013-10-28
  • 录用日期: 2013-11-06
  • 在线发布日期: 2014-04-28
  • 出版日期: 2014-04-24