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Erschienen in: Journal of Materials Engineering and Performance 9/2012

01.09.2012

Spall-Fracture Physics and Spallation-Resistance-Based Material Selection

verfasst von: M. Grujicic, B. Pandurangan, B. A. Cheeseman, C.-F. Yen

Erschienen in: Journal of Materials Engineering and Performance | Ausgabe 9/2012

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Abstract

Spallation is a fracture mode commonly observed in ballistically/blast-wave-loaded structures. The interaction between decompression waves generated within the target structure produces tensile stresses which, if of a sufficient magnitude, may cause material damage and ultimate fracture (spallation). In this study, the phenomenon of spall-fracture is analyzed within a one-dimensional Lagrangian framework. Two distinct analyses are carried out. Within the first analysis, decompression waves are treated as decompression shocks, which simplified the analysis and enabled the formation of spallation-strength-based material index. In the second analysis, decompression waves are treated as smooth (centered simple) waves. This increased the fidelity of the computational analysis, but the material-selection procedure could be done only numerically and an explicit formulation of the spallation-strength-based material-selection index could not be carried out. Overall, the two analyses yielded similar results for the spallation-strength-based material-selection criterion suggesting that the simpler (decompression shock based) one is still adequate for use in the material-selection process.

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Literatur
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Metadaten
Titel
Spall-Fracture Physics and Spallation-Resistance-Based Material Selection
verfasst von
M. Grujicic
B. Pandurangan
B. A. Cheeseman
C.-F. Yen
Publikationsdatum
01.09.2012
Verlag
Springer US
Erschienen in
Journal of Materials Engineering and Performance / Ausgabe 9/2012
Print ISSN: 1059-9495
Elektronische ISSN: 1544-1024
DOI
https://doi.org/10.1007/s11665-011-0068-0

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