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冲击压缩下A95陶瓷动态力学特性数值模拟

常敬臻 , , 李英华 , 李英雷 , 李建鹏

材料科学与工程学报 doi:10.3969/j.issn.1673-2812.2007.04.031

采用ANSYS/LS-DYNA数值模拟了平面冲击波压缩下A95陶瓷的自由面质点速度历程,将数值模拟结果与平板冲击压缩实验结果进行了对比分析.数值模拟结果表明采用JH-2材料模型能够较好地模拟陶瓷类材料在强动载荷作用下的物理力学性能.

关键词: 氧化铝陶瓷 , 平板冲击实验 , 数值模拟 , JH-2材料模型

氧化铝陶瓷在高压高率条件下动态特性

唐录成 , , 常敬臻 , 李建鹏

功能材料

按照平面冲击波设计原则,设计并完成了氧化铝陶瓷在一维应变条件下冲击压缩实验,通过VISAR测试得到了样品自由面质点速度历程.采用理论方法对陶瓷样品的冲击压力和压力脉冲作用时间进行了预估,实验的冲击压力水平为6.87~7.25GPa,应变率范围为0.43×104~2.93×104/s.通过对实验结果的判读,获得了材料的Hugoniot弹性极限,分析讨论了高压高率状态下陶瓷的动态强度和破坏特性.

关键词: 动态强度 , 氧化铝陶瓷 , 破坏 , 二次压缩 , Hugoniot弹性极限

介观尺度计算材料学研究进展

胡文军 , 李建国 , , 唐录成

材料导报

综述了计算材料科学研究中介观尺度的运用范围、模拟方法及最新进展,重点对空间离散位错动力学、相场动力学和元胞自动机在计算材料学中的应用进行了分析和介绍,讨论了介观尺度计算材料学的应用前景.

关键词: 计算材料学 , 介观尺度 , 进展

高速撞击下无氧铜破坏机理实验研究

唐录成 , 常敬臻 , 潘晓霞 ,

功能材料

采用φ100mm一级轻气炮开展了无氧铜飞片撞击氧化铝陶瓷的一维应变冲击压缩实验,利用VISAR测试了样品的自由面质点速度历程.实验发现,在OFHC与陶瓷撞击时,OFHC飞片也可发生层裂,SEM分析表明其层裂方式为准解理断裂,在撞击区域OFHC的晶粒长大,并伴随孪晶生成,而且OF-HC在高速撞击下不会产生绝热剪切带和析出相,其原因是透射稀疏波在飞片中与飞片后界面反射的稀疏波迎面相遇形成拉伸波区所造成的.

关键词: OFHC , 层裂 , 机理

冲击压缩下氧化铝陶瓷中的延迟破坏实验研究

陈刚 , , 冯晓伟 , 姚国文

功能材料

利用轻气炮对不同厚度的氧化铝陶瓷试件进行了平板冲击实验,并借助激光速度干涉仪(VISAR)测试了试件的自由面速度历程。实验结果显示,自由面速度曲线上存在表征破坏波出现的二次压缩信号。根据实验结果计算获得了破坏波穿过试件的运动进程,并确定了试件中破坏波的运动轨迹近似为一条直线,得出在冲击压力为7.16GPa时试件内破坏波波速约为5.051km/s,破坏延迟时间约为0.105μs。最后简单分析了该现象产生的物理机制。

关键词: 氧化铝陶瓷 , 平板冲击实验 , 破坏波 , 延迟破坏

应变率对硫化橡胶压缩力学性能的影响

吴长河 , 冯晓伟 , 叶培 , 符志 ,

功能材料

利用分离式霍普金森压杆(SHPB)和材料实验机MTS810对硫化橡胶进行动态和准静态单轴压缩实验,获得硫化橡胶的应力-应变响应曲线,研究了应变率对其压缩力学性能的影响.实验结果表明,硫化橡胶在低应变率时的应变率效应不明显,然而在较高应变率时,应变率对其动态应力-应变关系有明显的影响,弹性模量、屈服应力以及流动应力都随应变率的增大而增大.采用基于应变能函数理论的橡胶本构模型来描述硫化橡胶压缩荷载下的力学行为.数值模拟了硫化橡胶的应力-应变历程,并与实验数据进行比较,结果显示两者吻合良好.

关键词: 硫化橡胶 , 压缩力学性能 , 应变率 , 本构模型

氧化铝陶瓷动态压缩强度的高压和高应变率效应

, 冯晓伟 , 张凯 , 颜世军

功能材料

平面冲击压缩下材料由弹性到非弹性变形转变的临界值对应着材料的动态压缩强度,高压和高应变率强烈影响材料的强度.采用粘塑性比拟法建立了材料发生非弹性变形的动态屈服条件,并引入Drucker-Prager静态屈服准则,可以联合考虑动态压缩强度的高压和高应变率效应,据此提出了新的Hugoniot弹性极限表征形式.利用轻气炮进行了氧化铝陶瓷平板冲击实验,VISAR测试了样品的自由面速度历程,讨论了氧化铝陶瓷动态压缩强度的测定和存在的不确定性问题.

关键词: 氧化铝陶瓷 , Hugoniot弹性极限 , 平板冲击实验 , 动态屈服条件

聚碳酸酯的动态应力应变响应和屈服行为

胡文军 , 张方举 , 田常津 ,

材料研究学报 doi:10.3321/j.issn:1005-3093.2007.04.019

测量聚碳酸酯在3.8×10-5 s-1到大约8000 s-1应变率范围内的单向压缩力学行为,研究了应变率对聚碳酸酯屈服应力的影响.结果表明:在应变率低于1 s-1时,聚碳酸酯先出现应变软化,然后出现稳定的塑性流动和应变硬化;在高应变率时,应力应变曲线的软化区域消失,屈服应力和屈服应变随着应变率的增大而增大.分析了高应变率时热软化与应变硬化的竞争机制,提出了描述宽应变率范围内聚碳酸酯的屈服应力与应变率关系的幂律型本构模型,能在较宽的应变率范围描述聚碳酸酯屈服应力与应变率的关系.

关键词: 有机高分子材料 , 聚碳酸酯 , 屈服应力 , 屈服应变 , 应变率

常见植物油的全二维气相色谱-质谱法检验

时秋娜 , , 朱军 , 田菲菲 , 王萍

环境化学

利用全二维气相色谱-质谱法检验了不同品牌不同种类植物油的脂肪酸成分,通过分析,发现不同品牌同一种类植物油的脂肪酸成分基本一致,而不同种类植物油的脂肪酸成分差异明显,从而提供了鉴别不同种类植物油的依据.

关键词: 植物油 , 脂肪酸 , 全二维气相色谱-质谱联用法 , 检验

胶体光子晶体的平面介电常数缺陷

, 宋恺 , 佟振合

影像科学与光化学 doi:10.7517/j.issn.1674-0475.2013.06.401

为引入特殊的光学性质,通常需要在三维光子晶体中人为可控地引入缺陷.通过改变局部结构单元的尺寸或介电常数,相应地引入给体或受体掺杂,带来不同的缺陷态.以前文献报道的向胶体光子晶体中引入缺陷,常会因为同时引入尺寸和介电常数掺杂,给掺杂性质的界定带来困难.本文中,我们结合对流自组装法和L-B膜法,在实心二氧化硅微球组成的三维光子晶体内引入尺寸相同的二氧化硅空心球(与实心球相比具有不同折光率)组成的单层平面缺陷,或者在空心球晶体内引入实心球缺陷层,构成实心-空心-实心或空心-实心-空心的三明治结构,在不破坏整体晶格的同时,在三维胶体光子晶体中引入单一的平面介电常数缺陷.

关键词: 胶体光子晶体 , 缺陷 , L-B膜法 , 对流自组装法

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