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结构在冲击载荷下的动态断裂,是工程安全中比较关注的问题之一。在对工程结构的安全性进行计算评估时选用恰当的断裂准则直接关系到计算结果的准确性。目前来说常应变准则以及Johnson-cook失效准则是在数值仿真中应用最多的两个准则。然而常应变准则表达式过于简单,没有考虑到受力状态的影响。Johnson-cook模型虽然考虑了受力状态的研究,但是在整个应力三轴度范围内都为单调递减函数,其使用范围还有必要进一步研究。本文以Johnson-cook作为出发点将应力三轴度作为表征受力状态的参量,对不同应力状态下14MnNbq的断裂特性进行了研究。归纳起来主要包括以下几方面内容:(1)在平板锥形冲头撞击试验的基础上,引入Johnson-Cook本构模型和失效模型,采用有限元方法对撞击过程中矩形板的响应规律以及断裂过程进行了计算。。结果表明文中所采用的失效参数及计算模型能够对撞击载荷下矩形板的动态断裂过程进行准确的预报。板厚的增加能够显著的提高矩形板的耐撞性能及抗破坏能力。(2)通过不同缺口直径下的圆棒拉伸试验,研究了14MnNbq在拉伸情况下的断裂特性,计算结果表明试件在变形过程中应力三轴度并不是保持不变,断裂应变随着应力三轴度的增加而降低。(3)通过自行设计的剪切试验,考察了14MnNbq材料应力三轴度在0-1/3之间断裂应变的变化规律。结果表明其断裂应变随着应力三轴度的增加而增加。(4)采用不同高度同一直径下的圆柱压缩试验,测量了14MnNbq材料在负的应力三轴度下断裂应变的变化规律。并采用理论推导的方法证明了当应力三轴度趋于-1/3时材料不会发生断裂。本文的研究结果断裂应变与应力三轴度的关系并不能像Johnson-Cook失效模型一样采用一个单调的函数来表达,并且其断裂应变在-1/3时存在一个阀值。