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单俊芳: 作品数：15 被引量：43H指数：5; 供职机构：中国科学技术大学工程科学学院中科院材料力学行为和设计重点实验室更多>>; 发文基金：国家自然科学基金安徽省自然科学基金中央高校基本科研业务费专项资金更多>>; 相关领域：理学更多>>

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不同加载速度下脆性颗粒的破坏特性被引量：10: 2017年; 对直径为8mm的K9玻璃球进行了加载速度为2×10-7和2×10-6 m/s的准静态单轴压缩实验以及加载速度为3.4、7.1和10.6m/s的动态单轴压缩实验,研究了K9玻璃单颗粒破碎强度的Weibull分布特性,结合破碎产物的形貌特征,分析了不同加载速度下脆性材料拉伸破坏机制和剪切破坏机制的转变过程,提出了一种拉剪耦合的时序破坏模型,由此揭示了加载速度与3个破坏区的关系。考虑拉伸和剪切失效准则,应用ABAQUS软件进行数值模拟,并初步验证了该破坏模型的冲击过程。研究结果对于认识脆性颗粒材料的动态破坏具有很好的参考意义。; 易洪昇徐松林单俊芳张鸣; 关键词：动力学脆性材料 WEIBULL分布

纵向冲击压缩下LY12铝合金圆环的塑性失稳被引量：2: 2017年; 通过对铝合金圆环的纵向冲击压缩研究发现,一定条件下在试件的宏观塑性硬化阶段会出现明显的应力降过程。为揭示此应力降的发生机制,对润滑、细磨、粗磨3种端面粗糙条件下,外径、内径和高度比值为6∶3∶2的LY12铝合金圆环进行系统的Hopkinson压杆纵向冲击实验。结果表明:应力降主要发生在较大的应变和较高的应变率条件。进一步对实验样品的金相观察发现:应力降产生的内在机制为绝热剪切带的形成和发展,此现象是一种动态塑性失稳的过程。以上结果为金属材料在冲击条件下绝热剪切带产生的研究提供了参考。; 施春英徐松林单俊芳王鹏飞胡时胜; 关键词：HOPKINSON压杆金相分析剪切带塑性失稳

载荷作用下泡沫铝的波速与变形关系的实验研究被引量：1: 2016年; 对单轴压缩下两种密度的泡沫铝进行了三种频率(50kHz、200kHz和300kHz)的声波测试,同时运用CCD对实验进行跟踪拍摄。分析结果表明:P波波速随载荷增大而增加,当载荷达到屈服力时,波速有所下降;S波有相同趋势,但变化比P波小。应用数字图像相关方法对CCD拍摄图片进行处理,得到不同载荷阶段下泡沫铝的全场应变;采用Weibull函数对全场应变分布进行拟合,研究了Weibull分布参数随载荷变化的规律。由此,初步建立了载荷作用下材料结构变化与波速的关系。此研究对于声波探测领域有很好的指导意义。; 周伟达徐松林张磊单俊芳王鹏飞; 关键词：泡沫铝 P波 S波数字图像相关方法

双石英玻璃珠的低速冲击破碎行为被引量：2: 2021年; 应用分离式霍普金森压杆(SHPB)加载装置,对直径为8.30、11.68、15.42、17.50 mm的石英玻璃珠开展了冲击速度为5.6~11.5 m/s的双玻璃珠系动态破碎实验。利用高速摄影技术记录双玻璃珠在动态冲击下的破碎过程,结合透射载荷-位移曲线以及破碎产物的粒度分析结果,探讨了石英玻璃双颗粒在冲击下的破坏机制。结果表明:由于双颗粒系中载荷的不均匀特性,两个玻璃珠的破碎具有时序特征,随冲击速度的增加而改变;玻璃珠的冲击破碎源于接触部位局部的Hertz裂纹扩张和裂纹系的扩散,而不是通常认为的贯穿性的斜裂纹体系;瞬态红外测温揭示了玻璃珠冲击破碎的两种主要机制和临界破碎扩散阻力的存在。研究结果对认识脆性颗粒介质的动态破坏机制具有良好的参考意义。; 简世豪苗春贺张磊单俊芳王鹏飞徐松林; 关键词：冲击动力学石英玻璃高速摄影粒度分布

水泥砂浆抗弹性能研究被引量：3: 2021年; 对于水泥砂浆的抗弹性能研究,目前很少考虑靶体所处的应力状态,为此基于自研的真三轴静载混凝土侵彻实验装置和水泥砂浆抗弹性能实验结果,讨论了水泥砂浆在不同应力状态下的开坑深度和开坑阻力。应用侵彻深度的经验公式和基于HJC模型的有限元数值计算方法,对比分析了水泥砂浆侵彻实验,结果表明,对于低速冲击过程,采用UMIST公式和HJC模型的数值分析对开坑深度的预测较为有效。应力状态对开坑深度有明显的影响,即随着侧限增加,水泥砂浆的三轴强度提高,弹丸的开坑深度减小。应用基于HJC模型的数值分析方法,研究了弹丸开坑过程中弹体内的加速度波形和y轴支撑杆上的波形,结果表明:弹丸开坑过程对两种波形都有影响,其中y轴支撑杆上的波形可以更好地反映开坑过程。虽然数值模拟结果与实验波形的趋势基本一致,但是应力幅值有一定的差异,说明基于HJC模型的数值分析对开坑阻力的计算能力尚待提高。; 苗春贺陈丽娜单俊芳王鹏飞徐松林; 关键词：抗弹性能水泥砂浆

真三轴静载作用下混凝土的动态力学性能研究被引量：14: 2018年; 研制了一种真三轴静载作用下混凝土、岩石动态实验系统。该系统采用液压伺服控制系统可对试件施加三向独立的100 MPa静载、采用霍普金森杆(SHPB)冲击加载可对试件施加1 GPa以下的冲击动载;同时,立方体试件六个面的动态信号可由六根杆上的应变片记录。由此,研究了C30混凝土材料在不同的真三轴静载条件下的动态压缩性能,得到了三向独立的动态应力应变关系、动态体积应变、动态Drucker-Prager强度参数等。尼龙和花岗岩试件作为对比材料,进行了初步探讨。; 徐松林王鹏飞单俊芳张鸣周李姜; 关键词：混凝土

复合纸蜂窝结构的力学性能与吸能特性研究被引量：1: 2021年; 本文对不同类型、不同组合的Aramid纸蜂窝结构进行了抗压实验,并与单层蜂窝的抗压实验结果进行对比,总结其力学性能和吸能特性。组合的类型包括不带隔板的2个规格相同的蜂窝组合,以及包含铝隔板的相同规格的2个蜂窝组合。结果表明,复合纸蜂窝结构具有一定的应变率效应,并且其吸能特性远优于单层纸蜂窝,加入铝隔板的纸蜂窝吸能特性会进一步提升。为了验证实验结果,基于数值方法建立了合理的分析模型,计算结果与实验结果吻合较好。研究结果表明,含有铝隔板的组合适用于需要较大坍塌应力的防撞结构中,而无隔板组合适用于需减小初始破坏应力的阻尼吸能结构中。; 范成年张磊单俊芳王鹏飞徐松林; 关键词：纸蜂窝力学性能吸能特性

花岗岩粗糙表面动摩擦形态演化被引量：2: 2021年; 冲击过程中岩石界面动摩擦特性对于地震滑移等现象的研究有重要意义。基于分离式霍普金森压杆(SHPB)杆束技术对含倾斜界面的花岗岩进行冲击实验,分别采用光学显微镜和台阶仪,观测较大视场(毫米尺度)和较小视场(亚毫米尺度)下花岗岩界面粗糙形态。结果表明:微动滑移条件下,表面仍非常粗糙,没有大的凸起,但是对于局部初始较平滑的表面,冲击后由于表面的摩擦作用变得粗糙,很难观察到大位移滑移时的光滑滑移面。采用斜条型有限子群表示,结合微界面相对滑移磨损扩散的控制方程,建立岩石界面粗糙形态动力学演化的描述方法。初步结果验证了此方法的可行性,但需要结合深入的实验观测进行完善。研究结果对界面动摩擦演化过程及其机制的认识具有良好的参考意义。; 张磊王文帅苗春贺单俊芳王鹏飞徐松林; 关键词：动摩擦分离式霍普金森压杆

应力调整对石英玻璃珠低速冲击破碎行为的影响被引量：1: 2022年; 结合高速摄影技术,应用SHPB加载装置,分别使用钢制、铝制和有机玻璃制3种透射杆,对直径约7.90、11.80、15.61 mm 3种尺寸的石英玻璃珠进行了低速冲击实验。根据不同透射杆条件下的玻璃珠破碎过程中的载荷-位移曲线,结合有限元软件计算玻璃珠在冲击作用下载荷的变化情况以及实验过程中玻璃珠的应变,探讨了应力调整对玻璃珠破碎过程的影响。结果表明:相同冲击条件作用下,改变透射杆的材料,会改变玻璃珠破碎过程中的载荷分布,即透射端边界波阻抗的改变会导致反射波发生改变,从而导致玻璃珠内部载荷发生变化;透射杆为铝材和有机玻璃材质时,玻璃珠在破碎过程中的载荷明显下降,在加载过程中伴随着垫块的变形,玻璃珠内部的应力调整时间变长;透射杆为钢杆时,玻璃珠的应变主要表现为两端最大,越靠近中间应变越小,对于透射杆为铝杆和有机玻璃杆的玻璃珠,透射端局部出现了卸载行为。采用有机玻璃透射杆之后,局部应力和变形降低的结果使得玻璃珠在经受较大的变形之后发生破碎,表明玻璃珠的破碎行为由局部变形和局部变形梯度共同控制。; 宋一平苗春贺单俊芳王鹏飞徐松林; 关键词：冲击动力学应力调整

应力状态对水泥砂浆侵彻性能的影响被引量：3: 2020年; 研制了真三轴应力状态作用下混凝土侵彻实验装置。该装置采用液压伺服控制系统对立方体试件施加三向独立的静载、采用高压气体驱动子弹侵彻试件;同时,试件六个面的动态信号可由六根杆上的应变片记录。以M10水泥砂浆试件为例,研究水泥砂浆在不同的应力状态下的侵彻性能,建立了相应的数据处理方法,对比分析了立方体试件无侧限、单向侧限、双向侧限下侵彻差异,揭示出应力状态对侵彻性能的影响。该研究对防护工程等领域有很好的参考意义。; 陈丽娜单俊芳周李姜王鹏飞徐松林; 关键词：侵彻应力状态水泥砂浆加载路径

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