李英雷，刘明涛，陈 艳，张世文，汤铁钢

（中国工程物理研究院流体物理研究所，四川 绵阳 621999）

对爆炸加载壳体膨胀断裂的研究主要集中在膨胀断裂机理和破片尺寸及其速度分布2 个方面。在破片尺寸及速度分布研究方面：Gurney[1]提出了破片速度预估模型；Mott[2]、Grady 等[3]、Hopson 等[4]、Zhou 等[5]和郑宇轩等[6]基于一维理论提出了破片尺寸分布模型[2-6]；对于二维和三维情况，理论预测的破片尺寸与实际差异较大[7-8]。在壳体膨胀断裂机理方面，研究主要涉及柱壳的环向拉伸和剪切2 种断裂模式，给出了断裂判据以及直观的裂纹扩展演化描述[9-11]。其基本依据是壳体内的应力分布和材料断裂判据。从研究情况看，壳体膨胀断裂的萌生位置分别有内表面、外表面、内表面附近等不同认识，对应的扩展路径和方式也有不同认识[9-14]。这些认识差异的起源，既有壳体内应力分布演化复杂，也有诊断信息不足造成分析难以收敛的原因。

对于壳体内的应力分布，早期研究一般采用二维轴对称模型的解析解来简化分析滑移爆轰加载柱壳，未考虑滑移爆轰带来的沿柱壳轴向的应力梯度[9-11]；随着数值模拟技术的应用，研究者发现滑移爆轰加载柱壳内的空间应力梯度分布具有显著、不可忽略的影响[15-17]。因此，将二维轴对称简化模型用于滑移爆轰加载的膨胀柱壳断裂分析，存在较大的认识偏差。对于数值模拟技术，虽然可以提供裂纹萌生前的应力分布描述，但是受材料模型参数获取难度的限制，其应用相对比较困难。……