Dawu Xiao Yinglei Li Shisheng Hu Lingcang Cai
材料科学技术（英）
High temperature mechanical behaviors of zirconium at high strain rate of 103 s-1 were studied by split Hopkinson pressure bar (SHPB). The influences of strain rate and temperature on the micro-structural evolution, as well as the occurrence of shear localization and subsequent fracture, were also investigated. It's found that the compressive stress-strain response depends sensitively on the applied strain rate and test temperature. Micro-structural observations revealed that the density of the twinning grains reduced as the temperature increased, and increased in response to increasing strain rate. Optical observation of the fracture surfaces showed evidence of adiabatic shear localization along the fracture planes prior to crack formation. Finally, a special form of the Zerilli-Armstrong model was used to describe the mechanical response of zirconium.
关键词:
Zirconium
,
高温
,
应变率
,
绝热剪切带
李娜
,
李玉龙
,
郭伟国
兵器材料科学与工程
doi:10.3969/j.issn.1004-244X.2009.04.028
首先测试83W旋锻(8Fe-9Ni-83W)和89W径锻(5Fe-6Ni-89W)两种钨合金棒材的各向异性情况,然后对两种钨合金材料分别进行了温度从-196℃到800℃的动、静态压缩试验(应变率10~(-3)～7 000 s~(-1))和拉伸试验(应变率10~(-3)～1 000 s~(-1)),得到了其应力应变关系曲线和失效应变.结果表明:两种棒材都存在各向异性特性,钨合金棒材沿径向硬度不均匀,越靠近棒心,硬度越低.随着应变率的升高和温度的降低,两种钨合金材料的流动应力升高;在所研究的温度范围内,一定应变率下两种钨合金材料都出现了动态应变时效现象;两种钨合金材料的失效应变随着应变率的增大而降低.最后观察钨合金试验后的金相照片,给出应变率和温度以及钨颗粒含量对其损伤模式的影响.
关键词:
钨合金
,
损伤
,
应变率
,
动态应变时效
,
各向异性
,
温度
,
损伤模式
侯海量
,
朱锡
,
梅志远
,
谷美邦
,
王晓强
兵器材料科学与工程
doi:10.3969/j.issn.1004-244X.2006.01.010
进行了典型高速破片对半无限厚45号钢靶侵彻试验,并根据Tate-Alekseevskii弹体侵彻模型及理想刚塑性材料模型假定,推导了高速破片冲击下,半无限厚钢靶的侵彻深度计算公式,提出了靶体的抗侵彻阻力以及靶体材料动态屈服强度的计算方法,计算侵彻深度与试验结果吻合良好.结果表明:半无限厚45号钢靶的抗侵彻阻力约为5.246倍静态屈服强度;在平面应变侵彻条件下,当弹速为500～1300m/s时,45号钢的动态屈服强度约为静态屈服强度的2.998倍;弹体的临界侵彻速度为319.9 m/s,冲击速度小于临界侵彻速度时不会发生侵彻.
关键词:
高速碰撞动力学
,
高速破片
,
侵彻试验
,
冲击
,
动态屈服强度
,
应变率
,
45号钢
潘延安
,
付秀丽
,
安增辉
,
谢安冉
表面技术
doi:10.16490/j.cnki.issn.1001-3660.2015.11.010
在工件表面覆盖一层梯度纳米结构提高其硬度、抗疲劳强度、抗腐蚀强度等服役性能,已成为一种重要的表面强化技术. 塑性变形是表面梯度纳米结构形成的一种有效途径,而切削加工作为一种典型的塑性变形过程(应变可达13,应变率可达106 s-1 )满足了这一要求. 对国内外相关研究成果进行梳理,从切削加工制备梯度纳米结构的理论基础入手,通过阐明塑性变形-应变、应变率-位错等之间的关系,描述切削过程中切削表面与切屑的微观组织演变,并结合有限元仿真分析和切削加工实验对切削加工过程中制备梯度纳米结构的可行性进行分析. 具体阐述了切削制备技术的特点与优势,如缩短工件生产周期,降低生产成本,提高加工效率,拓展加工范围等;提出切削制备梯度纳米结构所面临的一些基础性难题,例如,晶粒细化机理和微观组织演变过程存在争议,切削过程中切削热引起再结晶问题,形成的梯度纳米结构难以达到服役要求等. 最后,对切削制备技术发展过程中所要突破的关键技术及未来应用前景进行了展望.
关键词:
切削表面
,
梯度纳米结构
,
晶粒细化
,
应变
,
应变率
,
塑性变形
,
服役性能
吕杰
,
徐飞飞
,
刘其广
兵器材料科学与工程
doi:10.3969/j.issn.1004-244X.2012.05.017
利用电子材料拉伸试验机、热模拟试验机和分离式Hopkinson压杆系统对NAK80塑料模具钢在较宽温度范围( 25～600℃)和不同应变率(700～5 000 s-1)条件下的力学特性开展了系列的试验研究.结果表明:室温下,NAK80塑料模具钢流变行为对应变率不敏感；相同应变率下(10-2 s-1),其屈服强度和流变应力随温度升高而下降,且高温下热软化效应明显,导致屈服后应变增加而应力下降.以试验数据为基础,拟合了Johnson-Cook模型,和用该模型对不同温度和不同应变率下NAK80塑料模具钢的流变应力进行预测,与试验数据对比表明,拟合的Johnson-Cook模型能够较好的描述NAK80塑料模具钢的流变行为.
关键词:
NAK80塑料模具钢
,
本构关系
,
流变行为
,
流变应力
,
应变率
管公顺
,
王少恒
,
成方圆
航空材料学报
doi:10.3969/j.issn.1005-5053.2012.6.015
对有机玻璃试件进行准静态和动态压缩试验,研究加载应变率对有机玻璃材料力学性能的影响,分析不同加载应变率下有机玻璃材料的微观损伤破坏模式.通过简化黏弹性本构方程拟合出适用于有机玻璃材料的黏弹性模型参数,并与试验结果进行比较.结果表明:在准静态加载条件下,有机玻璃表现为延性破坏,在动态加载条件下则表现为脆性破坏;随着加载应变率的提高,有机玻璃的流动应力明显增加,且动态加载条件下的峰值应力增加速率高于准静态.
关键词:
有机玻璃
,
失效
,
应变率
,
Hopkinson压杆试验
,
本构模型
方芳
,
潘忠祥
玻璃钢/复合材料
利用分离式霍普金森压杆(SHPB)装置对双轴向经编针织(BWK)复合材料在面外、面内共三个方向进行了高应变率压缩试验,并在MTS材料试验机上进行了准静态压缩试验.计算并提取各应变率下的应力-应变曲线,观察各应变率下材料的破坏形态特征.结果表明,双轴向经编针织(BWK)复合材料具有应变率敏感性和各向异性,在面外压缩中其破坏形态主要是剪切破坏,在面内压缩中准静态下为剪切破坏,在高应变率下为分层破坏.
关键词:
双轴向经编针织复合材料
,
分离式霍普金森压杆(SHPB)
,
应变率
,
冲击压缩
张方举
,
胡文军
,
谢若泽
,
陈勇梅
,
何鹏
,
梅军
材料科学与工程学报
应用旋转圆盘冲击拉伸Hopkinson试验装置和MTS材料试验机,测定了V-5Cr-5Ti合金在不同应变率下的拉伸性能,用SEM观察了断口形貌,获得了10-5 s-1～103 s-1应变率范围内V-5Cr-5Ti合金的拉伸应力应变关系.结果表明V-5Cr-5Ti合金为应变率敏感材料,流动应力随应变率的增加而增加,且发生韧脆转变现象,其韧脆转变临界应变率在101 s-1～102 s-1量级.
关键词:
V-5Cr-5Ti合金
,
应变率
,
韧脆转变
,
动态拉伸
