超弹塑性泡沫连续冲击动力学行为分析的新方法

提出了一个用于表征泡沫非线性卸载与残余变形力学行为的简单方法。结合超弹本构模型与弹塑性本构模型,把塑料泡沫看成由相同横截面积但不同厚度的超弹层与弹塑性层两层叠置而成。两层结构有相同的加载力学行为,表现为线弹性、屈服平台与压实3个阶段,但两层呈现不同的卸载性能。超弹层按照MULLINS效应规律进行卸载,弹塑性层按照线弹性力学行为进行卸载。然后基于EPS(expanded polystyrene foam)的单轴压缩试验结果,获得了超弹层与弹塑性层本构模型中9个参数的结果,这些参数能够同时表征非线性卸载与残余变形力学行为。最后利用两层的本构模型预测了EPS连续多次(3次)冲击动力学响应,试验结果与理论计算结果良好的吻合性证实了所提出的方法的有效性。

多次激光冲击导致的Ti17合金层裂

为研究激光冲击Ti17合金中厚样品的层裂特性和层裂阈值,对样品(厚5 mm)表面进行单点连续1~8次激光冲击,激光工艺参数为:频率1 Hz,脉宽15 ns,激光能量30 J,方形光斑4 mm×4 mm。采用白光干涉仪、超声波无损检测技术和扫描电镜,分析和检测中厚样品冲击区域的表面形貌、内部损伤以及层裂形貌。实验结果表明,连续从4次到5次激光冲击中厚样品的表面凹坑深度增加值最大为64.5%。连续5次激光冲击为中厚样品层裂阈值,层裂面积随冲击次数增加而增加。连续5~8次激光冲击中厚样品层裂厚度的实验值为280~310μm。层裂机理为韧性微孔洞的形核、增长和汇合,形成晶界失效和晶内失效。研究结果可为激光冲击强化整体叶盘改性提供工艺参考。