泡沫金属材料的孔径效应

在分离式霍普金森压杆(SHPB)和MTS810材料试验机上分别对泡沫纯铝材料和铝硅合金泡沫材料进行了动态与准静态压缩实验研究。实验结果表明:孔径的大小对泡沫铝的弹性变形包括弹性模量没有影响,但对泡沫铝的屈服强度和塑性硬化模量有影响,且这种影响主要取决于泡沫铝基体材料的韧脆特性,泡沫铝的相对密度也会影响这种孔径效应。

柱形平头弹体墩粗变形的理论分析

为了研究弹体撞击靶板过程中的弹靶变形耦合效应 ,在考虑靶板变形的同时 ,对柱形平头弹体的墩粗变形进行了理论分析 .文中以Taylor模型为基础 ,建立了一个新的弹体撞击变形靶板的墩粗变形分析模型 .给出了数值解 ,得到了各个变量随时间的变化关系及撞击结束后弹体的整体形状尺寸 ,并进一步得到了各形状参数和变形延续时间与撞击速度和弹靶特性的关系 .结果表明 ,所建立的理论模型更加接近实验结果 ,分析结果更为合理 .

α-钛合金TA6的动态力学性能和剪切现象分析

诸多文献已经报道了β和(α+β)钛合金冲击和爆炸加载下的绝热剪切现象,本文利用分离式的Hopkinson压杆和反射式Hopkinson拉杆对α-钛合金TA6的动态力学性能进行研究,得到不同应变率下材料的应力-应变曲线,发现钛合金TA6和其他钛合金一样也是一种应变率敏感材料。冲击拉伸加载时破坏形状45度剪切断口,然而其在冲击压缩应力作用下体现为典型的韧性,并未出现其它类型钛合金通常会出现的绝热剪切破坏。进一步分析表明:α-钛合金TA6不同于β和(α+β)的钛合金,α-钛合金TA6相对于β和(α+β)的钛合金是一种绝热剪切不敏感的材料。同时也利用应力状态的柔韧系数的概念对拉伸时45度的剪切断口解释。

一种用于软材料测试的改进SHPB装置

本文提出了一种新的、用于测试橡胶、高弹体及高聚物软泡沫材料动态力学性能的SHPB改进装置。该装置取消了常见的入射杆而采用长杆弹直接撞击试件从而实现了持续的长时间加载 ,使得在相当大的应变率范围内试件的最大应变在一个加载过程中即可达到。配合该装置采用了瞬态响应优良、分辨率良好的光电式位移测试系统来测量试件的变形 ;为记录微弱的应变信号 ,在透射杆中使用了半导体应变片。本方案克服了传统SHPB在测试软材料时由于子弹长度限制带来的加载幅度不足及由于阻抗失配导致的应变信号微弱的困难 ;与采用高聚物杆的SHPB改进方案相比 ,本方案的测试结果也更为可靠。在试验装置中还运用了加载整形技术以改善试件中的应力均匀性。从测试结果看 ,该装置能有效地实现大变形范围。