李建国
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郭亚洲
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李玉龙
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索涛
稀有金属
在等径通道角挤压法(ECAP)的基础上,通过对挤压试样的设计,提出一种铜包裹着钛棒的ECAP法,最终成功地制备了1、2、4道次超细晶钛,采用这种方法可以在很小的挤压力下实现UFG-Ti的制备.不但有效抑制了钛棒的碎裂,还避免了挤压杆失稳.通过光学显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)观察了各道次UFG-Ti的微观组织,并利用显微硬度计研究了其硬度变化.利用万能试验机和SHPB系统在不同应变率下进行了压缩试验.结果表明,常温下ECAP处理后纯钛的晶粒明显细化,力学性能显著提高,在准静态和动态压缩载荷作用下其流动应力(10％应变处)分别提升了71％和86％.最后研究了UFG-Ti的应变率敏感性,发现UFG-Ti的流动应力对应变率具有较低的依赖性.
关键词:
等径通道角挤压
,
纯钛
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力学性能
,
Hopkinson杆
,
应变率敏感性
崔志峰
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果春焕
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程宗辉
机械工程材料
用Hopkinson杆加载系统在不同加载速率下,研究了ZA8、ZA27和ZA35三种锌铝合金的动态断裂性能随化学成分的变化趋势;并用扫描电镜对试样的断口形貌进行了观察.结果表明:在加载速率一定的情况下,随着合金中铝含量的增加,合金中面心口相含量逐渐增加,断口形貌由解理状向韧窝状转变,其动态断裂能和加载速率敏感性逐渐增大;而随着加载速率逐渐增大,只有ZA8合金的断口形貌不发生变化,ZA27、ZA35合金断口形貌由韧窝状向准解理状转变,使两者的动态断裂能随加载速率的增大而减小,并导致其加载速率敏感性逐渐降低.
关键词:
动态断裂能
,
加载速率敏感性
,
锌铝合金
,
Hopkinson杆
褚世永
,
郭伟国
材料科学与工程学报
为了探讨温度和应变率对NiTi记忆合金相变转换率的影响,本文利用准静态试验机和分离式Hopkinson压杆的恒应变率技术对板条状和圆柱状试样进行了不同应变率的试验,同时通过改变温度检查相变转换的速度,结果表明:在较低的10-2/s应变率下,NiTi记忆合金伪弹性变形过程自身就会有6.5℃温升,这意味着在高应变率下其性能是温度与率的耦合效应;随外界环境温度的增加,NiTi记忆合金的相变恢复速率由递增趋于一稳态值,当温度超过365K时,恢复速率趋缓至约0.014mm/s;随应变率增加,相变转换率会趋于极限,即应力诱发的奥氏体向马氏体相转化阶段在应变率超过6000/s时基本不变,表明更高的应变率已不能引起NiTi相变转换.
关键词:
NiTi记忆合金
,
相变转换率
,
应变率
,
温度
,
Hopkinson杆
韩小平
,
曹效昂
,
朱西平
复合材料学报
doi:10.3321/j.issn:1000-3851.2007.02.024
利用Hopkinson杆加载装置,对带有单边切口的炭纤维增强复合材料(CFRP)及玻璃纤维增强复合材料(GFRP)层板试件进行冲击拉伸加载实验.根据一维应力波理论求得作用于试件上的载荷P(t)和试件加载点的位移δ(t).根据试样中应力随时间的变化历史σ(t),并基于断裂韧性测试原理,建立了动态应力强度因子K1(t)响应曲线.利用柔度变化率方法确定起裂时间,分别得到在两种加载速率下CFRP、GFRP层板的动态断裂韧性.结果表明,随着加载速率的提高,这两种复合材料的断裂韧性降低.
关键词:
Hopkinson杆
,
复合材料
,
动态断裂韧性
,
加载速率
,
柔度变化率方法
王正浩
,
赵桂平
,
马君峰
,
张建新
复合材料学报
doi:10.3321/j.issn:1000-3851.2007.02.020
选择两种铺设方式([(45/-45)4]s和[(o/45/90/-45)2]s)的T300/Epoxy(炭纤维/环氧树脂)层合板,利用MTS试验机以及Hopkinson拉伸杆分别对其进行了准静态拉伸试验(应变率为10-5～10-4s-1)、中应变率拉伸试验(应变率为10°～101s-1)和高速冲击拉伸试验(应变率为102～104s-1).静态、动态实验的试件形状及尺寸均相同.获得了不同应变率加载条件下T300/Epoxy的应力-应变曲线.基于所获得的应力-应变曲线,讨论了应变率对炭纤维增强复合材料力学性能的影响.研究结果表明:复合材料T300/Epoxy是应变率相关的材料;层合板的铺设方向对其应变率效应有着显著的影响;随着应变率的增加,材料的强度及弹性模量有较大程度的提高,但破坏应变有所降低.通过对试验结果的数据拟合,提出了材料应变率相关的动态本构模型.
关键词:
炭纤维增强复合材料
,
应变率
,
层合板
,
MTS
,
Hopkinson杆
田宏伟
,
郭伟国
复合材料学报
为了研究平纹机织玻璃纤维复合材料SW200/LWR-2的面内压缩力学性能并建立其本构模型,对其进行了应变率为0.001s~(-1)、0.1s~(-1)、500 s~(-1),温度从-55℃到100℃范围内的面内压缩实验研究.动态压缩实验在SHPB装置上进行,通过波形整形器实现了恒定应变率加载,且经过验证试样两端应力平衡.实验结果表明,SW200/LWR-2复合材料性能具有明显的应变率敏感性及温度敏感性,其强度随着应变率的升高而增大,随着温度的升高而减小.对破坏后试样进行宏观及微观观察发现,准静态加载时试样为剪切破坏,伴随大量纤维束内脱粘和纤维拔出;动态加载时试样为剪切破坏与分层破坏并存,并出现大量碎屑,纤维束为整束剪断,柬内脱粘受到抑制.根据损伤力学理论,建立了SW200/LWR-2复合材料应变率及温度相关面内压缩损伤统计本构模型,本构模型结果与实验结果吻合较好.
关键词:
Hopkinson杆
,
本构模型
,
应变率
,
复合材料
,
动态压缩
