硬化粉末JH-2模型参数测定及低速冲击破碎机理数值模拟研究

本文针对烧结工艺中滚筒混合机壁面硬化粉末粘附问题，通过力学实验与数值模拟结合，测定Johnson-Holmquist 2（JH-2）本构模型参数，建立动态有限元模型揭示破碎机制。研究发现：应力波传播产生的拉应力是裂纹萌生主因，冲击速度0.25?mm/8?m/s时破碎效率最优，为烧结工程设备优化提供理论依据。

　　

Highlight

为探究硬化粉末破碎机制，本研究通过数字图像相关（DIC）技术开展单轴压缩、巴西劈裂、分离式霍普金森压杆（SHPB）动态压缩及三轴压缩实验，获取静/动态力学参数，并基于Hugoniot弹性极限理论标定JH-2本构模型参数。通过低速冲击数值模拟，得出以下结论：

Conclusions

1. 1.

   冲击中心区形成粉碎带，应力波传播产生的拉应力是裂纹萌生与扩展的主导因素；

2. 2.

   损伤程度随冲击速度增加而加剧，而较大颗粒尺寸会促进裂纹延伸；

3. 3.

   当颗粒尺寸为0.25?mm、冲击速度8?m/s时，破碎效率达到最优。

（注：翻译部分保留原文技术术语如DIC、SHPB等英文缩写，并采用"粉碎带""主导因素"等生动表述，同时严格遵循标注规范）