多孔未极化Pb(Zr0.95Ti0.05)O3铁电陶瓷单轴压缩力学响应与相变

通过添加造孔剂的方法制备了四种不同孔隙率未极化PZT95/5铁电陶瓷.采用非接触式的数字散斑相关性分析(digital image correltation,DIC)全场应变光学测量技术,对多孔未极化PZT95/5铁电陶瓷开展了单轴压缩实验研究,讨论了孔隙率对未极化PZT95/5铁电陶瓷的力学响应与畴变、相变行为的影响.多孔未极化PZT95/5铁电陶瓷的单轴压缩应力-应变关系呈现出类似于泡沫或蜂窝材料的三阶段变形特征,其变形机理主要归因于畴变和相变的共同作用,与微孔洞塌缩过程无关.多孔未极化PZT95/5铁电陶瓷的弹性模量、压缩强度都随着孔隙率的增加而明显降低,而孔隙率对断裂应变的影响较小.预制的微孔洞没有改善未极化PZT95/5铁电陶瓷材料的韧性,这是因为单轴压缩下未极化PZT95/5铁电陶瓷的断裂机理是轴向劈裂破坏,微孔洞对劈裂裂纹传播没有起到阻碍和分叉作用.准静态单轴压缩下多孔未极化PZT95/5铁电陶瓷畴变和相变开始的临界应力都随着孔隙率的增大而呈线性衰减,但相变开始的临界体积应变却不依赖孔隙率.

预加温条件下高强铝合金动态屈服及层裂行为的研究

采用一级轻气炮加载和电阻丝环向热传导加热方式,对两种典型的高强铝合金（2024-T4和7075-T6）进行了不同预加温度（范围为298-750K）下的层裂实验研究。基于自由面速度剖面的实测结果,获得了不同温度下两种铝合金材料的雨贡纽弹性极限和层裂强度,结果显示,两种铝合金的雨贡纽弹性极限和层裂强度均随温度的升高呈线性衰减。同时,采用内聚力模型对两种铝合金的预加温层裂实验进行了数值模拟研究,讨论了模型参数的物理含义及确定方法,计算得到的自由面速度剖面与实验结果的吻合性很好,表明内聚力模型适用于描述层裂过程中由损伤演化引起的能量耗散行为。

多孔极化PZT95/5铁电陶瓷单轴压缩力学响应与放电特性

采用添加造孔剂的方法制备了四种不同孔隙率PZT95/5铁电陶瓷,对其进行电场极化,随后开展了准静态单轴压缩实验,讨论了畴变、相变以及孔隙率对极化PZT95/5铁电陶瓷的力学响应与放电特性的影响.研究结果表明:(1)多孔极化PZT95/5铁电陶瓷非线性力学响应行为主要归因于畴变和相变的共同作用,与内部孔洞变形和坍塌基本无关;(2)在准静态单轴压缩下极化PZT95/5铁电陶瓷的去极化机制是畴变和相变的共同作用;(3)孔隙率对极化PZT95/5铁电陶瓷的弹性模量、压缩强度有明显的影响,而对断裂应变的影响较小;(4)极化PZT95/5铁电陶瓷畴变和相变开始的临界应力都随着孔隙率的增大而线性衰减,但相变开始的临界体积应变却不依赖孔隙率;(5)极化PZT95/5铁电陶瓷电荷饱和释放量随着孔隙率呈线性减小,但孔隙率对电荷释放速率基本没有影响.

高强铝合金的动态拉伸断裂行为实验研究

采用不同的冲击加载方式对棒材铝合金(2024-T4、7075-T6)进行动态拉伸断裂实验研究.单轴动态拉伸加载下7075-T6的初始屈服应力与断裂应变明显高于2024-T4,但三点弯曲和层裂实验中,2024-T4表现出更好的抗裂纹扩展与层裂失效能力.断口扫描电镜分析发现:2024-T4中孔洞或裂纹主要成核于晶内强化相,形成穿晶断裂,而7075-T6部分孔洞或裂纹在晶界成核增长形成沿晶断裂,部分孔洞或裂纹在晶内强化相周成核形成穿晶断裂.