高导无氧铜杆的冲击拉伸断裂系列实验以及基于样本体积单元的分析

采用Hopkinson装置和一种基于一级气体炮的高速冲击拉伸断裂装置,研究了无刻槽高导无氧铜(OFHC)杆在一系列冲击拉伸速度下的断裂。当冲击拉伸速度大于40 m/s时,断裂位置总在冲击拉伸端附近,此速度被确定为OFHC的实验临界冲击拉伸速度。一种受单轴冲击拉伸荷载的、中心含椭球空穴的样本体积单元被用于数值模拟所含空穴的增长与失稳的过程。OFHC的J-C与Z-A本构关系用于描述基体材料的动态响应。讨论了空穴失稳条件并提出以空穴形状演化为判据,比较了空穴失稳时的样本体积单元平均径向应变与无刻槽杆的冲击断裂应变。也用这种样本体积单元模型分析了OFHC的实验临界冲击拉伸速度。