不耦合装药刻痕爆破裂纹的动态力学特征及损伤分形规律实验

为探究不耦合装药刻痕爆破裂纹的动态力学特征和损伤规律,采用动态焦散线实验技术研究不耦合系数R_(d)为1.00、1.33、1.67和2.00时聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)的爆炸裂纹扩展的动态力学特征,结合分形维数理论计算爆后损伤变量和分形维数。研究结果表明:R_(d)<1.67时,炮孔周围分区的损伤变量都较大,且在炮孔非刻痕方向形成了较多次生裂纹;R_(d)=1.67时,炮孔左、右裂纹的动态力学行为相似,爆后损伤变量和分形维数最小;随着R_(d)的增大,爆炸主裂纹长度减小,主裂纹扩展的速度、应力强度因子和动态能量释放率减小,但裂纹扩展时间增加,爆生气体的准静态作用延长,爆生气体作用对裂纹的再次激活、起裂、扩展和止裂的动态力学行为影响,在一定程度上实现了动、静作用分离的量化分析;自由边界条件下PMMA不耦合装药刻痕爆破的损伤变量ω与分形维数D关系为ω=0.001 75D^(9.04)。