高应变速率下钨丝增强锆基块体非晶合金复合材料的变形行为

利用压力浸渗制备出钨丝增强Zr_(41．25)Ti_(13．75)Ni_(10)CU_(12．5)Be_(22．5)块体非晶合金复合材料,采用应变速率为1×10^(-4) s^(-1)的准静态压缩实验及应变速率为2×10~3s^(-1)的动态压缩实验的方法,研究了在动载荷作用下该复合材料的力学性能．结果表明,准静态压缩时,复合材料的强度约为1980 MPa,与单一块体非晶合金相比并无显著提高．而塑性提高约5倍,达到11．5%；动态压缩时,复合材料的最大抗压强度升至约2648 MPa,塑性则在1．8%—7．5%之间,复合材料的应变速率敏感指数为0．022．在准静态压缩下,复合材料的抗压强度受到残余热应力及钨丝失稳弯曲极限压应力的影响；在动态压缩下,除了热应力的影响外,还受到钨丝剪切断裂以及复合材料正弦型弯曲行为的影响．后两者使复合材料的抗压强度在动态加载条件下升高．

钨丝/非晶复合材料的冲击性能研究

对钨丝增强锆基非晶复合材料在不同温度下的冲击性能进行试验,研究钨丝非晶复合材料的断裂方式,与钨合金比较两者不同的断口形貌。结果表明,钨丝/非晶复合材料冲击韧性低于钨合金,但其受低温影响较小,在-40℃下的冲击功和常温相比基本不变。冲击断口主要有钨丝和非晶基体的剥离,非晶基体的断裂,钨丝的断裂(其中钨丝在横向断裂时有时伴有纵向裂纹)3种断裂方式。

钨丝增强铜锌复合材料侵彻过程的数值模拟

基于Johnson-Cook模型和Gruneisen状态方程建立有限元分析模型,使用LS-DYNA软件对钨丝增强铜锌复合材料和钨镍铁合金侵彻钢靶过程开展数值模拟研究,分析2种材料在侵彻过程中各个阶段的变形,探讨钨丝本身的各向异性对侵彻性能的影响。结果表明,钨丝增强铜锌复合材料表现出明显的自锐化现象,与实验结果相符。复合材料在侵彻过程中应力主要集中在轴向的钨丝上,应力值达到2.5GPa,铜锌合金受力不足0.47GPa。该弹芯材料侵彻时的变形方式为:与靶板接触的钨丝发生弯曲,弯曲后的钨丝受力方向与轴向呈一定角度,强度和塑性明显降低。在剪切应力作用下,使材料变形区域发生破坏脱落,形成了尖锐的头部,从而表现出自锐化特征。