El comportamiento de expansión y fractura de la pared de la carcasa de la bobina de titanio no solo está influenciado por las características de la carga de ruptura, sino que también está relacionado con las propiedades del material, el tamaño característico de la estructura de la carcasa de la columna y otros factores. Este documento se centra principalmente en el análisis del tubo de aleación de titanio TA2 con un tamaño de estructura específico bajo diferentes presiones de ruptura.

Los investigadores utilizaron el método de elementos finitos y el método de análisis experimental para estudiar la máquina de falla de expansión de ruptura del tubo de titanio y sus factores influyentes. Al analizar la ley de propagación de la onda de choque, la evolución y el desarrollo del estado de tensión y deformación en el tubo de titanio ideal bajo diferentes cargas de ruptura de carga. Se discutió el fenómeno de fragmentación del tubo de titanio. Los resultados mostraron lo siguiente:

1. La falla de la bobina de titanio Gr2 bajo diferentes presiones de ruptura es la fractura por cizallamiento de la dirección 45 o 135 con dirección radial, pero el inicio de la grieta y el proceso de falla son diferentes. A una presión de ruptura más alta. El micrometalógrafo de la sección del fragmento muestra la distribución de agujeros y microgrietas en el medio del espesor de la pared y las grietas se extienden desde el medio de la sección de la muestra hasta las superficies internas y externas. A una presión de detonación más baja, la grieta comienza en la pared interna de la muestra y se extiende hacia afuera para provocar una fractura. Los resultados de fem concuerdan bien con los resultados experimentales.

2. El análisis de elementos finitos muestra que bajo la alta presión de estallido, debido a que las ondas de choque en la muestra rebotan de un lado a otro entre la pared interna y externa, forman una zona plástica secundaria para hacer que el espesor de la pared de la muestra en el área central tenga una deformación plástica equivalente en el interior y el exterior, la fractura se produjo en la etapa de carga de la onda de choque, el daño por grietas desde el primer espesor de la pared de la muestra en el medio del inicio y se expande hacia la pared interna y externa, lo que conduce a la fractura. Mientras que bajo la baja presión de detonación, la falla se produce en la etapa de expansión libre, cuando toda la muestra entra en el estado de tensión de tracción. Cuanto mayor sea el producto plástico equivalente en la pared interior, mayor será la fractura que comience desde la superficie interior y se extienda hasta la pared exterior por cizallamiento.

3. Algunos de los fenómenos de fractura por tracción de la pared exterior en experimentos relacionados pueden estar relacionados con la geometría de la muestra, defectos del material y otros factores, y la influencia de los defectos en las características de falla por estallido de la bobina de titanio merece mayor atención.