[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

摘要

本发明公开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，该方法具体包括如下步骤：建立管道的有限元模型，定义管道材料热黏塑性本构模型，定义管道材料的计及应变率影响的损伤演化模型，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；定义并施加管道的边界条件，求解计算管道有限元模型，对管道的动态断裂过程进行仿真。本发明的断裂预测方法考虑了高应变率下材料的损伤演化，且损伤演化率同时依赖应变与应变率，可更为准确地预测内爆炸下管道动态断裂过程；且相比于流固耦合模拟，本发明中气体爆炸载荷通过用户自定义函数作为压力边界条件施加，无需模拟气体爆炸过程，计算效率高。

主权项

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。