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作者：黄友奇;史刘彤;高玉波;周林;
单位：中国建筑材料科学研究总院有限公司;中北大学航空宇航学院;
摘要：蓝宝石单晶因具有优异的力学性能和光学透明性，在武器装备防护视窗中具有广泛应用前景。为系统研究其动态力学行为，本文开展了多种测试与数值仿真。通过准静态和动态压缩试验，获取材料的应力-应变关系，分析强度对应变率的敏感性；采用巴西圆盘劈裂试验测得抗拉强度；借助三轴围压试验方法，研究了颗粒状蓝宝石单晶在高静水压力下的力学响应。基于上述试验数据，构建了包含状态方程、强度准则和损伤演化的材料本构模型。进一步开展了弹丸高速撞击试验，并基于FEM-SPH耦合方法建立数值模型，对侵彻过程与裂纹扩展机理进行了模拟。结果表明，该本构模型可有效预测蓝宝石单晶在多种应力状态下的力学响应，对防护结构设计具有重要意义。
关键词：蓝宝石单晶;;力学性能;;本构关系;;侵彻;;数值仿真;;损伤
基金资助：国家自然科学基金(12172337);; 山西省基础研究计划(20210302123022)
