冲击载荷作用下Q345钢失效应变与单元尺寸关系研究伍星星，刘建湖，陈嘉伟，王海坤，张伦平（中国船舶科学研究中心，江苏无锡214082）摘要：冲击载荷作用下结构的损伤破坏仿真计算中，材料的失效应变取值与单元尺寸具有很大的关系。为建立冲击载荷作用下结构失效应变与单元尺寸之间的关系，本文以开展的Q345B钢各类力学性能试件（压缩、扭转、拉伸等）获取的材料失效应变为依据，借助数值仿真手段，研究各类试件网格尺寸对失效应变影响关系，并进一步依托开展的弹体穿甲试验、简单方板冲击试验、近场爆炸下舰船毁伤破坏试验，建立三类典型冲击问题中单元失效应变取值与尺寸之间的对应关系。计算结果表明：网格尺寸对单元失效应变的影响主要在于单元尺寸可改变结构变形过程中局部塑性变形分布区域的分布度；不同冲击载荷作用下，由于所使用的单元类型及受力状态存在一定的差异，需针对各类冲击问题分别建立单元失效应变与网格尺寸之间的关系。研究成果可为后续数值仿真计算中单元失效应变的选取提供指导。关键词：断裂试验；数值仿真；失效应变；网格尺寸；应力三轴度中图分类号：U661.4文献标识码：Adoi:10.3969/j.issn.1007-7294.2023.02.010InfluenceofelementsizeonfailurestrainofQ345BsteelunderintensiveloadingWUXing-xing,LIUJian-hu,CHENJia-wei,WANGHai-kun,ZHANGLun-ping(ChinaShipScientificResearchCenter,Wuxi214082,China)Abstract:Elementsizeusedinthenumericalsimulationofstructuredamagecalculationunderintensiveloadingshasastronginfluenceonthevalueofmaterialfailurestrain.Firstly,experimentsofmaterialmechan⁃icalpropertiesincludingcompresstests,torsiontests,tensiletestswereperformedtoacquirethematerialfail⁃urestrain.Then,theinfluenceofdifferentelementsizesonthefailurestrainvaluewasstudiedbynumericalsimulationmethod.Therelationshipbetweenelementsizeandfailurestrainwasdiscussedforthreetypicalshockingengineeringproblemscontainingprojectilepenetratingtest,platesshockingtestandwarshipdam⁃agetestunderclose-inunderwaterexplosion.Theresultsindicatethatthekeyfactorofelementsizeinfluenc⁃ingthefailurestrainisthattheelementsizecanchangethedistributionofthelocalplasticdeformationdistri⁃butionareaduringthestructuraldeformation,andthatitisnecessarytoestablishanindep...
