时效温度对TB8钛合金动态力学性能的影响

TB8(Ti-15Mo-2.7Nb-3Al-0.2Si)是一种亚稳态β型钛合金,在航空航天领域发挥着重要的作用。微观组织结构、应变和应变率是影响材料力学性能的3大重要因素,基于万能材料试验机和分离式霍普金森压杆(SHPB)测试手段,研究了固溶和时效热处理工艺对TB8钛合金力学性能的影响,并通过光学显微镜和扫描电子显微镜表征材料变形前后的微观组织结构及其断面形貌。结果表明:经过固溶+时效处理后,合金内部析出短条状α相,且时效温度越高,次生相尺寸越大,数量越少;在不同应变率加载条件下,热处理前后的TB8钛合金均表现出明显的应变率强化效应,动态加载条件下应变强化作用不明显;时效温度升高时,高应变率下合金屈服强度降低,塑性升高;动态加载条件下试样的破坏形式为典型的剪切破坏;绝热剪切带是裂纹形成和试样破坏的前兆。

基于光偏折法的薄板振动变形场测量技术

为了研究PMMA薄板在稳态激振作用下的响应,设计了基于光学偏折术的振动实验装置,结合数字图像相关方法,测量带有反射镜面的PMMA薄板发生弯曲时的变形场。利用高速数字摄像机采集采力锤作用下薄板镜面反射的参考散斑图案,基于光学偏折术原理和数字图像相关方法测得薄板沿X、Y轴的转角场分量,通过傅里叶变换得到薄板的前5阶固有频率。基于薄板的固有频率采用激振器对PMMA进行稳态激励,测量得到薄板在一个振动周期内不同时刻的转角场,进而通过二维积分计算得到不同时刻的离面位移场。实验结果表明,随着激振频率的增加,薄板的振幅愈来愈小,光偏折法对薄板的弯曲变形测量有着很高的灵敏度,可用于薄板微小弯曲变形的高精度测量。