[发明专利]一种考虑动态损伤演化的气体爆炸下管道动态断裂预测方法

权利要求书

1.一种考虑动态损伤演化的气体爆炸下管道动态断裂预测方法，其特征在于，该方法具体包括如下步骤：

S1：建立管道的有限元模型；

S2：定义管道材料热黏塑性本构模型；

S3：定义管道材料的计及应变率影响的损伤演化模型，所述的损伤演化模型具体为：

σ＝(1-D)σ₀

其中，D为宏观连续损伤变量，d、λ、κ为与材料相关的率型损伤演化模型参数，为应变率，ε为应变，ε_th为应变阈值；σ₀表示无损伤材料的应力，σ表示含损伤材料的应力；当D＝0时，表示材料无损伤，当D＝1时，表示材料完全丧失承载能力；

且动态破坏准则定义为D≥D_c，D_c是材料动态破坏临界状态对应的损伤值。

S4：定义在管道内表面施加的气体爆炸载荷，并完成气体爆炸载荷的加载；

S5：定义并施加管道的边界条件，求解管道的有限元模型，对管道的动态断裂过程进行仿真。

2.根据权利要求1所述的考虑动态损伤演化的气体爆炸下管道动态断裂预测方法，其特征在于，所述的S1具体包括通过有限元软件，建立管道模型、装配部件、设置分析步并划分网格。

3.根据权利要求1所述的考虑动态损伤演化的气体爆炸下管道动态断裂预测方法，其特征在于，所述的管道材料热黏塑性本构模型具体为：

式中a、b、c、n、m为材料待定常数，为材料等效应力，为材料等效塑性应变，为无量纲等效塑性应变率，为参考应变率，T_r和T_m分别为材料的参考温度和融化温度。

4.根据权利要求1所述的考虑动态损伤演化的气体爆炸下管道动态断裂预测方法，其特征在于，所述的S4中在管道内表面施加的气体爆炸载荷的公式具体为：

t_cj＝x/v_cj

其中，P为压力，t是时间，P_cj是峰值压力，t_cj是波从起始点到测量点运动的时间，x是沿轴向方向的单元到起始点的距离，v_cj是爆炸波的速度，时间参数T＝3t_cC。