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平板冲击绝热剪切实验的数值模拟研究

冀建平 , 才鸿年 , 李树奎

兵器材料科学与工程 doi:10.3969/j.issn.1004-244X.2007.03.014

采用Ansys/Lsdvna数值模拟45钢平板冲击绝热剪切变形局域化行为,计算中采用3D模型,本构方程采用热粘塑性的Johnson-Cook模型.为了更好地获得局域化变形的结果,采用网格渐变的方法分析绝热剪切带的萌生和扩展方向.计算结果表明:在一定的冲击速度下,绝热剪切带出现在预制裂纹尖端并与预制裂纹成-75°;绝热剪切带产生的临界速度为50m/s;剪切带的扩展方向为与预制裂纹方向成-10°.

关键词: 绝热剪切变形局部化 , 45钢 , 数值模拟 , 预制裂纹平板 , 本构方程

帽型试样的绝热剪切数值模拟与温度场研究

冀建平 , 才鸿年 , 李树奎

材料工程 doi:10.3969/j.issn.1001-4381.2007.10.007

通过选择恰当的模型和科学的空间离散化,对SHPB加载过程进行了2D数值模拟,数值重现了帽型试样高应变条件下的绝热剪切变形历程.基于应力塌陷绝热剪切形成判据分析了材料绝热剪切变形规律;利用模拟结果的应力一时间、应变一时间曲线进行了温度场的计算,确定了剪切带的类型,计算结果与实验结果吻合.

关键词: 绝热剪切变形 , SHPB , 帽型试样 , 数值模拟

铁素体含量对亚共析钢绝热剪切变形的影响

冀建平 , 才鸿年 , 李树奎

兵器材料科学与工程 doi:10.3969/j.issn.1004-244X.2007.05.007

基于两种不同成分、两种不同热处理状态的亚共析钢的帽型试样强迫剪切实验,在Hopkinson压杆的不同速度加载条件下,研究了材料动态响应的微结构特征,分析了铁素体含量对绝热剪切的影响规律.结果表明,随着铁素体含量的减少,剪切带宽度越窄,绝热剪切越敏感.

关键词: 绝热剪切带 , 亚共析钢 , SHPB , 帽型试样 , 热处理

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