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纤维增强复合材料弹道极限速度理论与数值模型研究进展
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作者 丛超男 朱文清 +1 位作者 刘俊杰 韦小丁 《科学通报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第22期3238-3251,共14页
纤维增强复合材料具有质量轻、比强度和比刚度高、抗冲击等特点,已成为冲击防护领域的重要结构材料.深入研究纤维增强复合材料在高速冲击下的能量吸收机制,准确预测纤维增强复合材料的弹道极限速度,对于启发新一代防弹复合材料的优化设... 纤维增强复合材料具有质量轻、比强度和比刚度高、抗冲击等特点,已成为冲击防护领域的重要结构材料.深入研究纤维增强复合材料在高速冲击下的能量吸收机制,准确预测纤维增强复合材料的弹道极限速度,对于启发新一代防弹复合材料的优化设计具有重要的科学意义和潜在应用前景.本文从理论分析和数值模拟两个方面回顾了近年来关于纤维增强复合材料弹道极限速度的研究进展,探讨了纤维增强复合材料的组分性质和微观结构以及子弹特征等因素对弹道极限速度的影响.通过对现有研究结果的总结与分析,展望了纤维增强复合材料弹道极限速度研究的方向,期望为防弹复合材料的研究和开发提供参考. 展开更多
关键词 纤维增强复合材料 弹道极限速度 能量吸收 冲击 侵彻
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具有高度(220)取向垂直纳米孪晶异质结构铜薄膜的强化机制研究
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作者 韦小丁 张鹏 +3 位作者 马瑜薇 刘俊杰 於中良 丛超男 《Acta Mechanica Sinica》 SCIE EI CAS CSCD 2024年第1期44-53,共10页
在本工作中,我们通过直流电沉积方法制备了含有不同体积比的(220)取向垂直纳米孪晶异质结构的铜薄膜,并表征了其力学性能.单轴拉伸测试表明,当垂直纳米孪晶的体积比增加时,机械性能显著提高:具有88%垂直孪晶的薄膜的极限拉伸强度为455 M... 在本工作中,我们通过直流电沉积方法制备了含有不同体积比的(220)取向垂直纳米孪晶异质结构的铜薄膜,并表征了其力学性能.单轴拉伸测试表明,当垂直纳米孪晶的体积比增加时,机械性能显著提高:具有88%垂直孪晶的薄膜的极限拉伸强度为455 MPa,约比等轴晶粒铜薄膜的强度高83%.通过对拉伸后样品进行高分辨电子显微镜表征,并辅以分子动力学模拟,我们揭示了含有等轴晶粒和垂直纳米孪晶的特殊异质结构有助于激活铜薄膜材料内部多种模式的滑移系统,并导致更高的位错密度,从而在赋予材料更强的机械强度和加工硬化率的同时,不会显著损失材料的韧性. 展开更多
关键词 纳米孪晶 高分辨电子显微镜 极限拉伸强度 异质结构 铜薄膜 等轴晶粒 滑移系统 强化机制
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生物与仿生微结构复合材料的断裂力学研究进展
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作者 韦小丁 刘俊杰 +3 位作者 於中良 朱文清 高洋 丛超男 《中国科学:物理学、力学、天文学》 CSCD 北大核心 2024年第5期74-96,共23页
亿万年的“物竞天择”促进自然界生物进化出精妙绝伦的微观结构,生物材料的力学性能因此得以突破传统结构材料著名的“强度-韧性”倒置关系,这为未来先进工程结构材料的研发提供了新的思路.但复杂的微结构也使生物材料的宏观断裂行为呈... 亿万年的“物竞天择”促进自然界生物进化出精妙绝伦的微观结构,生物材料的力学性能因此得以突破传统结构材料著名的“强度-韧性”倒置关系,这为未来先进工程结构材料的研发提供了新的思路.但复杂的微结构也使生物材料的宏观断裂行为呈现出多尺度、多过程、多介质耦合的复杂特征,为建立基于均匀性假设的经典断裂力学理论方法带来新的挑战.对含有微结构的生物复合材料的断裂力学行为进行深入研究,对拓宽断裂力学的研究范畴,推动断裂力学理论的发展,启发新一代先进结构材料的优化设计具有重要的科学意义和潜在应用前景.本文试从理论分析、数值模拟、实验手段三个方面回顾近年来关于含有精细微结构的生物及仿生复合材料断裂力学的研究进展,重点介绍新方法与新思想,为非均质材料断裂力学的发展和先进材料的强韧化设计提供借鉴. 展开更多
关键词 断裂力学 微结构复合材料 非均质材料 强韧化
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