拉格朗日分析方法的研究及其在率型材料中的應用.pdf

1、材料在高應變率下的率型動態(tài)行為的研究是力學界和材料學界共同的研究熱點。但由于應力波效應和應變率效應之間的耦合關系使問題變得十分復雜。目前，或者采用應力波效應和應變率效應解耦的方法（如SHPB技術），或者采用由波傳播信息來反推材料本構關系的方法（解反問題）來解決這一問題。 在采用第二種方法時，就測試技術而言，以測量速度類型的力學量最為方便。本課題的研究工作，就是用基于質點速度波形測量的拉格朗日分析方法來研究率型材料的動態(tài)力學性能，

2、包括以下三方面的研究： 首先，采用釹鐵硼強磁材料研制了新型磁電式粒子速度計，經(jīng)檢測標定，其磁感應強度高于前人文獻所報道的性能，測量粒子速度的靈敏度更高。 其次，對Fowles等人提出的傳統(tǒng)的Langrangian分析方法，從理論分析和數(shù)值模擬兩方面相結合作了檢驗分析。指出從實測的質點速度波形來求應力波形時，實測的應力邊界是不可缺少的。否則即使采取各種方法來改進數(shù)值處理精度，因反演缺少充分條件，仍不能保證其正確可靠。對已知

3、本構關系的有機玻璃（PMMA）材料的正問題和反問題的數(shù)值分析，也充分證實了這一點。在此基礎上，提出了新的“1S +nV”的拉氏分析方法，并通過對于以尼龍為代表的率型材料長桿試件的沖擊實驗研究，證實了這一方法的正確性。 最后，鑒于拉氏分析只提供了率型材料的質點速度波形，應力波形和應變波形相互之間的推算方法，但并不直接確定材料的率型本構關系，本論文研究并建立了拉氏分析與ZWT率型本構模型之間的定量關系。為一大類遵循ZWT模型的率型材