梁浩
,
潘复生
,
张方举
,
王敬丰
,
谭云
,
胡文军
稀有金属材料与工程
在0.001～4800 s-1应变率范围,研究了Mg-3Al-2Zn-2Y合金的室温压缩性能.结果表明:合金经1300 s-1压缩后,基面与非基面的位错滑移形成平行、弯曲与缠结的混合位错组态；经1800与4800 s-1压缩后出现孪生；上述微细观变化导致合金流变应力与极限强度在0.001～1800 s-1范围具有应变率强化效应；合金经4800 s-1压缩后,出现了以再结晶晶粒与孪生晶粒共同形成的变形局域化区域,导致力学性能比1800 s-1时有所下降.
关键词:
镁合金
,
应变率
,
动态压缩
,
微观组织
刘金旭
,
李树奎
,
周晓青
,
王迎春
,
杨佳
稀有金属材料与工程
对烧结态钨合金进行热挤压、热扭转复合变形,采用分离式霍普金森杆对其进行单轴动态压缩加载,试样发生绝热剪切破坏,表明复合形变后钨合金的绝热剪切敏感性大幅度提高,通过控制加载应变率,获得具有不同演化阶段但未发生破坏的绝热剪切带,采用透射电镜分析绝热剪切带内的微观演化过程,分析绝热剪切带内的动态再结晶机制.结果表明,钨合金绝热剪切带内的组织演化以位错机制为基础,没有孪晶参与,细小的等轴再结晶晶粒通过重复位错增殖、重排和湮灭等过程形成,其动态再结晶行为属于亚晶旋转动态再结晶机制.
关键词:
钨合金
,
动态再结晶
,
绝热剪切带
,
动态压缩
刘金旭
,
胡丹丹
,
郑秀华
,
李树奎
稀有金属材料与工程
对室温奥氏体相NiTi形状记忆合金进行热处理,在300和500℃时效温度下,分别获得具有粒状和针状Ni4Ti3析出相的组织特征,对两种组织的合金进行准静态和动态力学性能研究,对比分析析出相形态对奥氏体NiTi形状记忆合金静动态力学行为的影响规律.结果表明,准静态拉伸加载下,随应变率的提高,两种组织的应力诱发马氏体相变过程均呈现明显的应变率效应,对比分析发现,针状组织的NiTi合金发生应力诱发马氏体相变的初始应力值低,材料塑性好,抗拉强度高；准静态压缩加载时,两种组织的力学性能相近；动态压缩加载时,针状组织的动态压缩屈服强度显著高于粒状组织,但是由于粒状组织马氏体塑性变形阶段表现出更强的应变硬化效应,导致二者的动态抗压强度值相近.论文对相关机理进行了讨论和分析.
关键词:
形状记忆合金
,
马氏体相变
,
析出相
,
动态压缩
胡铮
,
马爱斌
,
杨东辉
,
陈建清
,
江静华
材料导报
doi:10.11896/j.issn.1005-023X.2015.16.028
以有限元分析软件 ANSYS 的 Workbench 为平台,以高孔隙率面心立方孔结构(Face centered cubic, FCC)的泡沫铝模型为对象,进行了准静态压缩和落锤冲击的有限元模拟。高孔隙率泡沫铝特指孔隙率(Porosity, Pr)在85%~90%之间的泡沫铝。已有的实验结果表明,孔隙率为90%的泡沫铝的准静态压缩下屈服平台应力值为3 MPa,当冲击应变速率在900 s-1以上时,其屈服平台的应力值稳定在7 MPa 左右；模拟结果与实验结果一致,并发现当应变速率达到35342 s-1后,泡沫铝的屈服平台应力值会再次大幅升高,达到14 MPa。根据泡沫铝压缩模拟的应力云图,揭示了不同应变速率下泡沫铝的吸能能力和变形模式的对应关系,并从结构变形的角度解释了泡沫铝的抗冲击吸能性能优于其准静态压缩的原因。
关键词:
泡沫铝
,
有限元模拟
,
准静态压缩
,
动态压缩
,
吸能
孙驰
,
程焕武
,
薛云飞
,
陈晨
,
刘娟
,
滕军
稀有金属材料与工程
采用铜模喷铸法制备Ti40Zr25Ni8Cu9Be18块体非晶合金,通过分离式霍普金森压杆装置(SHPB)对Ti40Zr25Ni8Cu9Be18块体非晶合金进行室温(25℃)和液氮温度(-196℃)条件下的高应变率加载动态压缩测试,结合S-4800型扫描电镜(SEM)对压缩试样断口进行观察,对比在室温和液氮温度下Ti40Zr25Ni8Cu9Be18块体非晶合金动态压缩性能及其断口形貌特征的差异.结果表明:Ti40Zr25Ni8Cu9Be18块体非晶合金室温动态压缩时,随应变率提高抗压强度无明显变化,没有应变率硬化效应.在液氮温度动态压缩时,抗压强度随着应变率提高有较大幅度增加,存在应变率硬化效应.液氮温度时的动态抗压强度明显高于室温动态抗压强度.Ti40Zr25Ni8Cu9Be18块体非晶合金室温动态压缩为剪切断裂,微观形貌上出现脉状花样和剪切带,剪切带诱发了裂纹的形成,裂纹沿着剪切带扩展.液氮温度下断口微观形貌有解理台阶和河流花样.室温动态断裂过程中,局域应变集中产生塑性变形;液氮温度下压缩动能转化的热量大部分被抵消,削弱了绝热剪切作用.
关键词:
Ti基块体非晶合金
,
动态压缩
,
低温
,
液氮
荣吉利
,
王玺
,
曹茂盛
,
周伟
复合材料学报
采用万能实验机和分离式Hopkinson压杆装置(SHPB)为加载手段,对5种不同质量分数的ZnO晶须辅助增强玻璃纤维/环氧树脂复合材料层合板厚度和平面内2个方向的准静态和动态压缩性能进行了实验研究,分别得到了5种材料的压缩应力-应变曲线;采用SEM对材料断口进行了宏、细观观察,对其破坏机制进行了初步研究.结果表明:该类材料具有明显的非线性特征的本构关系和应变率强化效应,在厚度和平面内2个方向的压缩破坏也具有完全不同的复杂的破坏机制,同时还发现试样的压缩强度和失效应变与氧化锌晶须的质量分数有关.
关键词:
氧化锌晶须
,
霍普金森杆
,
动态压缩
,
应变率效应
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
朱耀
,
庞宝君
,
石家仪
,
杨震琦
,
王立闻
,
盖秉政
复合材料学报
利用分离式霍普会森压杆(SHPB)研究了40%体积分数的SiC_P/2024Al复合材料和基体材料2024Al在不同应变率下的动态压缩性能.在高应变率动态压缩时该复合材料与2024Al均表现出应变率不敏感,复合材料屈服应力高于2024Al;与2024Al的应变硬化性能不同,复合材料表现出应变软化性能.利用扫描电镜(SEM)观察动态压缩后复合材料试件的微观组织,发现试件内部出现一些孔洞、微裂纹以及一些增强颗粒的破碎等损伤现象,并且在较高应变率下基体呈现出明显的热软化共至发生局部熔化,由此判断,在高应变率下SiC_P/2024Al复合材料宏观应变软化的机制为内部损伤及基体热软化.将SiC_P/2024Al复合材料与2024Al经400℃下烧蚀3 h后自由冷却至室温,利用SHPB再次进行测试,与烧蚀前的测试结果相比,2024Al的性能明显下降,而复合材料的件能变化较小,表现出比基体材料更好的抗高温稳定性能.
关键词:
金属基复合材料
,
动态压缩
,
损伤
,
热软化
,
高温烧蚀
吴以婷
,
葛东云
,
李辰
复合材料学报
doi:10.13801/j.cnki.fhclxb.20150601.002
随着纤维增强复合材料的广泛应用,研究其在湿热环境下的动态力学性能具有重要的理论研究意义与工程应用价值.首先对碳纤维增强环氧树脂基(Carbon/Epoxy)复合材料层合板试件进行了湿热处理,其后采用分离式霍普金森压杆(SHPB)技术开展了于/湿态试件高应变率压缩实验并对实验结果进行分析.结果表明:材料脱(吸)湿过程呈现出两段式特点,存在二次脱(吸)水现象;Carbon/Epoxy复合材料层合板的强度在垂直铺层方向具有显著的应变率敏感性,随着应变率从l 500 s-1增加至6 000 s-1,其强度增加近3倍,与此同时应变率对其弹性模量的影响却非常微弱;此外,湿热处理有助于提升该材料的动态力学性能,经20 d吸湿后材料动态强度有最大12.45％的增幅,吸湿使得材料动态强度的上升在应变率较低时比较明显.
关键词:
碳纤维增强复合材料
,
湿热环境
,
高应变率
,
动态压缩
,
分离式霍普金森压杆(SHPB)
