冲击载荷下锰铜计的动态屈服强度

埋入材料中的应力计在动态载荷下的响应是动态测试领域中一个重要的课题。箔式锰铜应力计在动态载荷下的屈服强度能够通过分析其标定曲线得到 ,这一分析方法利用了ResenbergZ和Par tomY推导的锰铜电阻变化的基本关系式 ,适用于应力计在加载中处于塑性增强的阶段。本文通过平板撞击实验得到了箔式锰铜计在 1.5～ 9.0GPa范围下的动态屈服强度 ,与国外数据比较 ,结果较为吻合。

冲击速度对20Cr和40Cr钢应变速率、动态屈服强度作用的研究

研究了不同热处理状态的２０Ｃｒ和４０Ｃｒ钢在不同冲击速度（ｖ）下，应变速率（ε）和动态屈服强度（σα）的变化规律，研究表明：σα＝σ０ｅｘｐ（Ａｌｎε），ε＝ε０ｅｘｐ（Ｂｖ），σα＝σ０ｅｘｐ（Ｃｖ）．其中只有两个是独立的，并用粘塑性本构理论分析了微观作用机制。

30CrMnSiNi2A钢的动态屈服强度研究

采用分离式Hopkinson压杆技术,对经过不同热处理的低合金超高强度钢—30CrMnSiNi2A钢的动态力学行为进行研究。试样经过正火热处理、860℃淬火+600℃回火、860℃淬火+200℃回火热处理3种热处理制度后,经过动态力学实验得出:30CrMnSiNi2A钢在不同应变率下的屈服强度值随应变率增加而增大,呈现一定的应变率敏感性;在860℃淬火+200℃回火状态下,表现为一定的回火脆性;在860℃淬火+600℃回火状态时表现为优良的综合力学性能。

爆炸焊接条件下金属动态屈服强度的分析与计算

用比拟的方法分析和计算了爆炸焊接条件下,爆炸复合材料结合区中塑性变形金属的动态屈服强度值.结果指出,在此高压、高速和瞬时的塑性变形过程中,金属的动态屈服强度值比其静态下的屈服强度值高出1～3个数量级.因此;此时的金属仍是一个刚体,不能将其假设为不可压缩的流体.

冲击加载下LY12铝合金的动态屈服强度和层裂强度与温度的相关性

采用可测量任意反射表面的速度干涉仪对LY12铝合金在不同初始温度条件下的动态屈服与层裂行为进行了实验研究,温度范围从室温到接近熔化温度.实验结果显示:LY12铝合金的动态屈服强度随着温度升高而快速下降,当初始温度为847K(比熔化温度低86K)时,其屈服强度仅为室温下的15%,层裂强度也随着温度升高而减小,在296—847K的实验温度范围内,层裂强度损失80%.通过实验结果与模型估算值的比较,发现ZerilliArmstrong(ZA)模型可以对LY12铝合金的动态屈服强度与温度的相关性进行较好的描述,而SteinbergCochranGuinan(SCG)模型对屈服强度的温度软化效应估计不足.对于铝基材料(包括纯铝、铝合金以及单晶铝),提出的经验公式较好地描述了归一化层裂强度与温度的相关性.

铝的动态屈服强度测量及再加载弹性前驱波的形成机理分析

利用激光干涉测速技术(VISAR)测量LY12铝合金在20—34GPa冲击压力下经历加载-卸载和加载-再加载过程的样品/窗口界面粒子速度剖面,采用AC方法确定了具有较高精度的动态屈服强度值.实验结果和文献发表的数据具有较好的一致性.通过以平面焊接方式制作组合飞片,克服了组合飞片在气炮发射过程中可能发生分离的技术困难,使铝的动态屈服强度测量压力范围从22GPa扩展到了34GPa.同时,根据对不同实验条件下的加载-再加载过程的比较,对再加载弹性前驱波的形成机理进行了讨论,认为位错是形成该现象的主要原因.

结构钢动态屈服机制的研究

在Hopkinson压杆上测量不同组织结构钢的动态屈服强度 ,分析了动态性能与冲击速度的关系并观察其微观组织。得到冲击速度与屈服强度的关系 ,并初步明确了动态强化的机制。结果表明 ,冲击速度上升 ,动态屈服强度上升 ;上升程度决定于组织而不是强度。

685装甲钢动态拉伸与压缩性能研究

对装甲车辆应用的685装甲钢背板,通过调节加载气压进行了霍普金森杆动态拉伸与压缩力学性能试验,对应力-应变曲线分析得出,685装甲钢的动态拉伸屈服强度和抗拉强度随应变率的增大而增大,且在0. 5~1. 7加载气压获得最大动态拉伸屈服强度1 780 MPa较静态拉伸屈服强度有一定的提高,在动态拉伸过程中,685装甲钢有一定的应变率强化作用;动态压缩屈服强度和抗压强度在1. 2~2. 0加载气压随应变率的增大而增大,获得的最大动态压缩屈服强度3 200 MPa较静态压缩屈服强度1 499 MPa大幅提高,在动态压缩过程中,685装甲钢具有很强的应变强化作用,为常用装甲钢材料提供动态力学性能数据。

形变热处理工艺对2519A铝合金动态变形行为的影响

通过霍普金森压杆实验研究2519A铝合金T87,T8,T9和T9I64种形变热处理状态在1040~5900s^(-1)应变率范围的动态冲击变形行为,并利用金相、透射电镜等手段分析在动态变形中合金微观组织的演变规律,研究不同形变热处理工艺对2519A铝合金动态变形行为的影响。结果表明:与T87态合金相比,强冷变形的T8和T9态合金高速冲击的动态屈服强度大幅提升,但是合金的绝热剪切敏感性也显著增加,更容易发生绝热剪切开裂。断续时效T9I6工艺可以提高2519A合金强化析出相的密度,使θ'相(Al_(2)Cu)更细小弥散分布。这样降低了θ'析出相在高应变率下被位错切割分解的速率,提高合金在高速变形过程中的稳定性。2519A-T9I6铝合金在高应变率下拥有较高的动态屈服强度和较低的绝热剪切敏感性,在高速变形过程中表现最佳。

金属材料动态强化机制的探讨

对纯铁在不同冲击速度和不同冲击次数下的动态屈服强度进行了试验研究 ,并对其微观结构进行了观察 ,探讨了在不同冲击条件下体心立方金属材料动态屈服强度上升的微观机理 ,给出了材料微观结构演化与其力学性能之间关系。

高速破片对半无限厚钢靶的侵彻试验研究

进行了典型高速破片对半无限厚45号钢靶侵彻试验,并根据Tate-Alekseevskii弹体侵彻模型及理想刚塑性材料模型假定,推导了高速破片冲击下,半无限厚钢靶的侵彻深度计算公式,提出了靶体的抗侵彻阻力以及靶体材料动态屈服强度的计算方法,计算侵彻深度与试验结果吻合良好。结果表明:半无限厚45号钢靶的抗侵彻阻力约为5.246倍静态屈服强度;在平面应变侵彻条件下,当弹速为500～1300m/s时,45号钢的动态屈服强度约为静态屈服强度的2.998倍;弹体的临界侵彻速度为319.9m/s,冲击速度小于临界侵彻速度时不会发生侵彻。

圆柱形弹体Taylor撞击方法研究

研究了圆柱形弹体垂直撞击刚性靶体的Taylor撞击问题,提出了弹体撞击过程中未发生变形部分的速度变化规律,即二次非线性变减速运动,并通过弹体的运动方程对Taylor撞击进行了理论分析;同时利用再生核质点法(Reproducing kernel particle method,RKPM)对Taylor撞击过程进行了数值分析。利用该理论对五种具体材料进行分析,结果表明,解析结果与试验结果及数值分析结果吻合较好。

金属材料在极高应变率下的力学性能测试

金属材料广泛应用于国防工业和民用工程中,了解金属材料在强动载荷作用下的力学性能对武器和防护结构的设计和评估具有重要意义。通过在二级轻气炮上进行平板撞击实验,测定了93钨合金和921A钢在极高应变率下的动态屈服强度,详细介绍了实验的设计原理和实验数据的分析方法,并利用公式对93钨合金和921A钢的动态屈服强度进行分析。实验结果表明:93钨合金在应变率(冲击压力)分别为1.7×105 s^?1(49.5 GPa)和3.1×105 s^?1(84.1 GPa)下的屈服强度分别为2.10 GPa和2.78 GPa;921A钢在应变率(冲击压力)为3.6×105 s^?1(38.1 GPa)、4.7×105 s^?1(62.4 GPa)和6.2×105 s^?1(90.1 GPa)下的屈服强度分别为2.08、2.67和3.15 GPa;在极高应变率下93钨合金和921A钢的动态增强因子为2~3。

基于SHPB试验的桦木压缩动力学特性

【目的】利用木材动态压缩加载试验研究热磨机研磨解离破碎阶段木材原料受动态压缩载荷的动力学特性,并研究应变率、加载方向对木材原料动力学特性的影响,旨在深化木材原料研磨解离机制的研究,为热磨法纤维分离设备及磨片的齿形结构优化设计提供理论指导。【方法】利用Hopkinson杆试验装置对含水率为12.65%、密度为0.50 g·cm-3的桦木试件进行应变率约为400,800,1 200 s-1,加载方向为径向、弦向和轴向的动态压缩试验,获得桦木在不同应变率及方向上动态压缩加载的解离特征、动态应力-应变曲线及相应的力学特性。【结果】对比分析各组试验后试件的破坏形态发现:1)当应变率约为400 s-1时,径向、弦向和轴向加载的试件主要发生塑性变形;2)当应变率约为800 s-1时,径向加载试件被解离成几大块,并且有一些"火柴棍"状的小试件从大试件上剥离;弦向加载试件沿加载方向上产生更大的塑性变形,并且在试件上、下两端处沿加载方向产生贯穿性裂纹,试件被解离成三大块;轴向加载试件受载面边缘处的纤维大量产生压溃现象,在加载面上产生贯穿性裂纹且有片状小试件从大试件上剥离;3)当应变率约为1 200 s-1时,径向加载试件被解离成大量"火柴棍"状的小试件,并且小试件的尺寸明显小于应变率为800 s-1时;弦向加载试件沿加载方向上产生的塑性变形与应变率为800 s-1时相当,但是试件上端处被解离成许多片状的小试件,并且沿加载方向试件上产生了数条贯穿整个试件的大裂纹;轴向加载试件被解离成大量短粗状的小试件,并且小试件上带有明显的褶皱。对比分析各组试验试件的应力-应变曲线发现:1)动态压缩加载条件下桦木的应力-应变曲线可以由屈服点应变分为弹性阶段和屈服后弱线性强化阶段2部分;2)桦木沿径向加载应变率约为400,800,1 200 s-1时,其屈服强度和韧性模量分别为4.56,10.49,14.22 MPa和2.88,8.32,20.70 k J·cm-3,应变率从400 s-1增加到1 200 s-1时,屈服强度和韧性模量分别增加了2.11和6.19倍;3)桦木沿弦向加载应变率约为400,800,1 200 s-1时,其屈服强度和韧性模量分别为5.87,7.90,9.65 MPa和2.53,7.41,12.92 k J·cm-3,应变率从400 s-1增加到1 200 s-1时,其屈服强度和韧性模量分别增加了0.64和4.10倍;4)桦木沿轴向加载应变率约为400,800,1 200 s-1时,其屈服强度分别为22.90,71.41,96.37 MPa和18.79,67.74,114.32 k J·cm-3,应变率从400 s-1增加到1 200 s-1时,其屈服强度和韧性模量分别增加了3.21和5.08倍。【结论】随着应变率的增加,桦木的解离程度加大,径向加载最易解离,轴向加载最难解离;桦木的动态压缩屈服强度、动态压缩韧性模量具有很强的应变率敏感性,是一种应变率敏感材料。

采用改进冲击摆锤评价7075-T651合金焊缝的断裂能（英文）

采用改进冲击摆锤,研究7075-T651合金焊缝夏比试样的力-时间曲线。考虑力-时间曲线和恒冲击速率,获得不同区域的断裂能。与焊缝金属(7.88 J)和基体金属(5.37 J(纵向)和7.37 J(横向))的断裂能相比,热影响区的断裂能更高(33.6 J),这是由于焊接过程中,热力学不稳定的η′相发生组织转变。焊缝区的断裂能比基体合金的高,这是由于焊接凝固过程中产生大量孔洞。为从力-时间曲线中获得动态屈服力,对焊缝、热影响区和基体合金的屈服强度进行近似处理。断裂形貌表明,基体合金在纵向方向上呈现晶间断裂,而在横向方向上,主要为脆性(解理)断裂并伴有韧性断裂特征。而焊缝区和热影响区则呈现韧性断裂。

2009年总目次(总第232-237期)

试验研究 水介质中纳米硅酸盐的摩擦磨损性能研究（1-1）TC4钛合金动态本构模型与高速切削有限元模拟（1-5）30CrMnSiNi2A钢的动态屈服强度研究（1-10）硼硅玻璃与硅阳极键合机理及其界面微观结构分析（1-13）

压焊

对两种起爆方式所获得的SA266一304爆炸焊接复合板的结合界面及地荃下应力进行了对比测试,表明只要选择合理的焊接参数,采用中心起爆方式就可获得最佳的焊接界面。这主要是因为:(1)中心起爆的压力分布规律是中间压力大,两边压力小;边缘起爆的压力分布规律是起爆端压力小,尾部压力大。(2)

基于反积分方法的准等熵压缩实验数据分析

开展准等熵压缩实验不仅可实现材料等熵线的测量，还可进行材料的高压特性研究。本研究围绕准等熵压缩实验数据分析展开，在洛斯·阿拉莫斯实验室提出的反积分方法的基础上，首次在控制方程中增加了能量方程，并通过和拉格朗日分析以及传统积分计算的结合，分析计算了材料在等熵压缩达到几十GPa时的物态方程参考线以及部分材料热力学性能；从力学分析的角度考虑了材料在高压下表现出的不同力学响应关系，研究了材料动态屈服强度和声速的变化；从数值计算的角度分析了可能影响计算结果的不同因素，制定了参数搜索优化方案。从而为准等熵实验提供了一种较可靠的数据分析方法。