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为了研究Ni-Ti形状记忆合金在不同应变率下的压缩力学行为,通过分离式Hopkinson杆实验装置分别对不同Ni—Ti形状记忆合金试样进行了动态压缩试验。实验中应变率变化范围为10^2/s—10^4/s。从压缩试验结果分析中发现:Ni-Ti形状记忆合金的相变屈服应力和位错屈服应力均随着试验温度和应变率的增加而增加,并且当应变率增加到10^4/s数量级时,应力—应变曲线中的应力平台将消失,此时材料的变形行为将类似于一般金届材料。 相似文献
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为了理解一种新型DD407镍基单晶高温合金在高温高应变率下的力学行为,利用CSS4410型电子万能材料试验机和具有高温高应变率耦合试验功能的Hopkinson压杆系统测试该合金在温度293~1 273K,应变率分别为0.001、1 000及4 000/s条件下的塑性流动特性,并对变形前后的试样进行金相和SEM微观分析。结果表明:DD407合金在高应变率下的使用温度不能超过1 073K;其在压缩情况下的破坏均为剪切破坏;在温度接近或超过某一临界值,该材料的屈服强度和塑性流动应力对温度和应变率才会有很强的敏感性,与常规金属不同,该材料应变时效现象不明显。 相似文献
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研究纯铁材料的动态力学性能并建立其本构模型是开展纯铁材料工程应用和数值模拟研究的基础,利用Instron材料试验机和分离式Hopkinson压杆试验装置,对纯铁材料进行了常温下不同应变率(10-3~5×104s-1)和应变率为104s-1时不同温度下(200~800℃)的动态力学性能测试,获得了各种载荷下的应力-应变曲线。试验结果表明,纯铁材料的塑性流动应力对应变率和温度非常敏感,具有明显的应变强化效应、应变率强化和增塑效应以及热软化效应。基于Power-Law本构方程,通过试验数据拟合得到了纯铁材料的动态本构模型参数,拟合曲线与试验数据吻合较好,表明该模型能较好描述纯铁材料在动态载荷下的力学行为。 相似文献
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航空透明聚氨酯胶片动态力学性能实验研究 总被引:1,自引:0,他引:1
《航空学报》2015,(7)
对夹层玻璃中聚氨酯胶片的动态力学性能进行系统研究,可以为飞机和高铁风挡玻璃抗冲击性能的设计提供可靠的材料数据和模型。利用温度控制的Hopkinson拉、压杆试验装置和微型材料试验机(MTS5587)对聚氨酯胶片在-40~50℃温度范围、0.001~6 500s-1应变率范围内的力学行为进行了系统研究。结果表明:航空透明聚氨酯的力学性能具有明显的温度敏感性和应变率敏感性,随着应变率提高或温度降低,聚氨酯胶片的流动应力和割线模量也相应增加,表现出明显的应变率和温度效应,同时两者可能有一定的等效性。温度从-20℃下降到-40℃时,应力-应变曲线变化显著,表现出向玻璃态转变的特性。在0℃以上的温度时,同应变率下,动态拉伸应力-应变曲线的应力值要低于动态压缩曲线的应力值。而在温度低于0℃时,在同应变率下,动态拉伸应力-应变曲线的应力值则高于动态压缩曲线的应力值。 相似文献
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利用分离式霍普金森压杆(split Hopkinson pressure bar,SHPB)实验系统和高速摄像技术对三维五向碳/环氧编织复合材料的动态压缩特性进行研究。通过对编织角为22.3°的试样分别进行沿纵向和横向方向的冲击压缩实验,得到材料在200~1200 s-1应变率范围内的应力应变曲线,并结合高速摄像记录的动态压缩过程,对不同应变率下材料在高速变形下的渐进破坏规律进行分析。同时,综合试样的宏观破坏特征和微观断口形貌特征,进一步分析材料的破坏模式及破坏机理。结果表明:随着应变率的增加,材料在纵向和横向均具有一定的应变率强化效应,在横向方向的应变率强化效应更为显著;不同加载方向下材料的渐进破坏过程、应力应变曲线特征以及破坏方式均具有明显差异,且随着应变率的增加而发生改变。 相似文献
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为分析HTPB推进剂在高应变率条件下的力学响应,开展了推进剂分离式Hopkinson压杆(SHPB)实验,得到了不同温度(-40~25℃)和应变率(700~2050s-1)下的应力-应变曲线。结果表明,HTPB推进剂在高应变率条件下具有显著的温度和应变率敏感性,且随着应变率的增加和温度的降低,推进剂的应力逐渐增加。在Burke模型基础上,结合超弹性和粘弹性理论,建立了一种考虑温度和高应变率效应的本构模型。通过不同温度和应变率条件下实验结果与本构理论预测对比,验证了本构模型的有效性,可为固体推进剂药柱点火瞬态结构完整性分析提供理论依据。 相似文献
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摘要:利用配备自动组装系统和高温加热系统的φ5mm直径的Hopkinson压杆,对温度在20℃~400℃、应变率在5×103s-1~1.4×104s-1范围内LY12铝的动态压缩力学性能进行了实验研究。实验中采用波形整形技术,有效地消除了入射波的高频振荡,提高了测试精度。实验结果表明:当实验温度低于200℃时,温度的影响较小,而高于200℃时,材料的温度软化效应将十分明显,且随着温度的升高,流动应力逐步降低;LY12铝的性质接近于线性硬化材料,随温度的升高,其硬化模量逐步降低;在5×103 s-1~1.4×104 s-1应变率范围内,LY12铝的动态压缩性能的应变率效应并不明显。 相似文献
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高温、高应变率LY12铝压缩动态力学性能实验 总被引:4,自引:0,他引:4
利用配备自动组装系统和高温加热系统的直径为 ф5 mm的Hopkinson压杆,对温度在20℃~400℃、应变率在(5~14)×103s-1范围内LY12铝的动态压缩力学性能进行了实验研究.实验中采用波形整形技术,有效地消除了入射波的高频振荡,提高了测试精度.实验结果表明:当实验温度低于200℃时,温度的影响较小,而高于200℃时,材料的温度软化效应将十分明显,且随着温度的升高,流动应力逐步降低;LY12铝的性质接近于线性硬化材料,随温度的升高,其硬化模量逐步降低;在(5~14)×103s-1应变率范围内,LY12铝的动态压缩性能的应变率效应并不明显. 相似文献
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38CrMoAl钢是飞机某频繁经受冲击载荷结构的主要材料,为了获得该钢在冲击载荷下的力学行为和失效参数,本文对38CrMoAl钢开展了准静态试验、应变率从650 s-1至5 500 s-1的动态力学试验以及应力三轴度试验,对材料的金相组织和断口形貌进行了微观观察分析,最后基于试验结果确定了材料的修正强度模型和失效模型参数。试验结果表明,38CrMoAl钢具有较强的应变率敏感性,材料屈服强度随着应变率的增加具有正应变率强化效应,应变率在10-3~5 500 s-1的范围变化时,屈服应力从450 MPa上升到了1 085 MPa,应变率为5 500 s-1时材料的屈服应力达到了准静态条件下的2.41倍。对材料组织的微观观察分析发现材料主要由呈现颗粒状的回火索氏体组成,材料在高应变速率加载下其塑性发生了下降,断口由韧窝型塑性断口向局部解理断面发生转变,韧窝尺寸也随着应变率的升高而变小。对Johnson-Cook(J-C)强度模型中的应变率强化项进行了修正,使修正后的本构模型可以更有效地描述38CrMoAl钢的动态力学行为,最后结合数值模拟方法确定了材料的J-C失效准则参数。 相似文献
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超塑变形过程中的空洞及其对变形后室温机械性能的影响 总被引:3,自引:0,他引:3
研究了不经任何预先处理的半硬态黄铜H62和铝合金LY12CZ超塑变形过程中的空洞及其对变形后室温机械性能的影响。实验表明:①同一材料,在不同的超塑变形条件下变形,如果其空洞化程度随应变增加得越慢,则其超塑性越好;②超塑变形后材料的室温机械性能随所经受过的超塑变形量的增加而下降,当超塑变形后材料中空洞的面积百分数达到4%左右时,其室温弹性模量E、屈服强度σs、极限强度σb以及冲击韧性开始显著地下降,而此时的室温断面收缩率φ已下降了相当大的程度;③随着空洞化程度的提高,超塑变形后的材料也由韧性材料逐渐变成脆性材料。 相似文献
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20号钢的冲击拉伸力学性能试验研究 总被引:1,自引:0,他引:1
利用旋转盘式间接杆杆型冲击拉伸试验装置对20号钢进行了三个应变率的冲击拉伸试验研究,得到了材料在不同应变率下的应力应变曲线。结果表明,随着应变率的增加,材料的极限强度随之增大,具有明显的应变率强化效应。根据材料住不同应变率下的试验结果,拟合了Johnson—Cook模型中的材料常数,并修正了应变率强化系数C,确定了20号钢的Johnson—Cook本构关系。数据拟合结果与试验结果吻合良好。 相似文献
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Li Jun Jiao Guiqiong Wang Bo Yang Chengpeng Wang Gang 《中国航空学报》2014,27(6):1586-1597
This paper reports an experimental investigation on the macroscopic mechanical behaviors and damage mechanisms of the plain-woven(2D) C/Si C composite under in-plane on- and offaxis loading conditions. Specimens with 15, 30, and 45 off-axis angles were prepared and tested under monotonic and incremental cyclic tension and compression loads. The obtained results were compared with those of uniaxial tension, compression, and shear specimens. The relationships between the damage modes and the stress state were analyzed based on scanning electronic microscopy(SEM) observations and acoustic emission(AE) data. The test results reveal the remarkable axial anisotropy and unilateral behavior of the material. The off-axis tension test results show that the material is fiber-dominant and the evolution rate of damage and inelastic strain is accelerated under the corresponding combined biaxial tension and shear loads. Due to the damage impediment effect of compression stress, compression specimens show higher mechanical properties and lower damage evolution rates than tension specimens with the same off-axis angle. Under cyclic tension–compression loadings, both on-axis and off-axis specimens exhibit progressive damage deactivation behaviors in the compression range, but with different deactivation rates. 相似文献