Ti6321钛合金焊接接头高温-中应变率力学性能及微观组织

1

作者 宋雨宸 王琳 +3 位作者 张宇轩 赵登辉 范丽静 卢晓阳 《中国体视学与图像分析》 2024年第1期45-53,共9页

采用Gleeble热模拟试验机对焊接接头不同区域进行了高温-中应变率压缩试验,研究了焊接接头不同区域组织对其力学性能的影响,分析了温度和应变率对其变形过程的影响。结果表明,在高温-中应变率压缩时,热影响区强度最高,母材区较差,焊缝... 采用Gleeble热模拟试验机对焊接接头不同区域进行了高温-中应变率压缩试验,研究了焊接接头不同区域组织对其力学性能的影响,分析了温度和应变率对其变形过程的影响。结果表明,在高温-中应变率压缩时,热影响区强度最高,母材区较差,焊缝区强度最差。高温下(350℃和550℃),随应变率增加(1s^(-1)和10s^(-1)),变形主导因素由应变硬化效应转变为热软化效应。母材绝热剪切敏感性较低,在高温-中应变率压缩变形时沿剪应力最大方向发生大范围晶粒协调变形。由于热影响区组织均匀,应变率的增加相对于温度的增加,更能促进热影响区绝热剪切带的生成。焊缝区压缩时,应力易于在晶界处集中,此时温度对其压缩变形时绝热剪切带的生成更为有利。 展开更多

关键词 Ti6321钛合金 焊接接头 高温-中应变率 绝热剪切

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基于电磁加载的新型中应变率动态拉伸测试系统与试验方法

2

作者 曹跃杰 曹增强 +1 位作者 李想 张铭豪 《航空制造技术》 CSCD 北大核心 2023年第23期30-36,共7页

以轻金属和复合材料为代表的新型航空航天结构材料在中应变率环境下的动态力学行为和相关失效机理研究受到越来越多的关注。为了充分探究新型结构材料性能与应变率之间的对应关系,在电磁铆接系统的基础上研发了一种可以实现中应变率动... 以轻金属和复合材料为代表的新型航空航天结构材料在中应变率环境下的动态力学行为和相关失效机理研究受到越来越多的关注。为了充分探究新型结构材料性能与应变率之间的对应关系,在电磁铆接系统的基础上研发了一种可以实现中应变率动态拉伸测试的新型试验系统,为金属和复合材料及其连接结构进行动态性能测试提供了一种科学高效的试验方法。首先介绍了电磁加载装置的基本原理和功能特点,分别对加载系统、控制系统和数据采集系统进行了详细说明;其次介绍了动态加载测试过程不同参数下对应力学响应的变化及其重复试验下的一致性结果,进而验证了整个测试系统的稳定性和可靠性;最后采用该系统测试了不同应变率下2024–T6铝合金的力学特性。测试结果表明,电磁加载动态拉伸测试系统可以准确地反映出应变率变化对2024–T6铝合金性能的影响,这为新型航空材料进行服役环境下的结构安全性研究提供了有力的技术支撑。 展开更多

关键词 电磁加载 动态拉伸 中应变率 航空铝合金 复合材料

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中应变率下石英砂岩循环冲击破坏特性研究

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作者 王军祥 马宝龙 +3 位作者 李树昊 李林 寇海军 孙港 《爆破》 CSCD 北大核心 2023年第2期30-42,共13页

利用落锤冲击试验设备对石英砂岩进行循环冲击加载,在0.3~0.6 m各冲击高度下均选取3个试样,每个试样进行8次循环冲击,应变率分别选取为26.33 s^(-1)、29.7 s^(-1)、32.03 s^(-1)和35.17 s^(-1),研究中应变率下石英砂岩受循环冲击加载下... 利用落锤冲击试验设备对石英砂岩进行循环冲击加载,在0.3~0.6 m各冲击高度下均选取3个试样,每个试样进行8次循环冲击,应变率分别选取为26.33 s^(-1)、29.7 s^(-1)、32.03 s^(-1)和35.17 s^(-1),研究中应变率下石英砂岩受循环冲击加载下的力学性能。通过对试验数据进行分析总结,讨论循环加载次数对石英砂岩动态抗压强度、弹性模量和能量效率的影响以及中应变率下石英砂岩的破坏过程。结果表明:不同中应变率条件下,第8次循环冲击加载作用下试件的动态抗压强度均较第一次循环冲击减小约13 MPa,抵抗变形能力减弱,同时弹性模量明显降低,试件动态抗压强度与弹性模量表现出正向相关关系;从能量角度研究,在8次循环冲击加载后,试样耗散能、能量效率、单位体积耗散能均有提高,其中在冲击能为70.27 J效果最为明显,岩石耗散能提高6 J、能量效率提高8.8%、单位体积耗散能增幅50%;从破碎分形角度进行研究,中应变率下岩石破碎形态有劈裂破坏、边缘崩落破坏、块状破坏和粉碎破坏,当应变率由26.33 s^(-1)增大至35.17 s^(-1)时,试样碎块块度平均粒径特征值由24.49 mm减小到21.15 mm;分形维数由1.07增加至1.75,岩石分形维数呈线性增大趋势。 展开更多

关键词 中应变率 循环冲击 破坏特性

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聚碳酸酯中应变率拉伸力学特性试验研究

4

作者 张保山 《机械工程与自动化》 2023年第5期47-49,共3页

对聚碳酸酯板材进行了准静态和中应变率下的单向拉伸试验,结果表明:聚碳酸酯材料在中、低应变率条件下呈现明显的非线性变形特征、应变率强化效应及高速韧性特征。基于试验结果,建立了聚碳酸酯材料在中应变率下的屈服应力-应变率近似关... 对聚碳酸酯板材进行了准静态和中应变率下的单向拉伸试验,结果表明:聚碳酸酯材料在中、低应变率条件下呈现明显的非线性变形特征、应变率强化效应及高速韧性特征。基于试验结果,建立了聚碳酸酯材料在中应变率下的屈服应力-应变率近似关系方程,采用一个非线性弹簧和一个Maxwell体的粘弹性模型分析了聚碳酸酯材料拉伸力学性能的应变率相关性,得到了中应变率下聚碳酸酯材料的本构方程,方程预测结果与试验结果一致性良好,能够为材料设计使用提供有力支撑。 展开更多

关键词 中应变率 聚碳酸酯板材 拉伸性能

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中应变率下材料动态拉伸关键参数测试方法 被引量：21

5

作者 白春玉 刘小川 +2 位作者 周苏枫 黎伟明 舒挽 《爆炸与冲击》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第4期507-512,共6页

通过高速液压伺服材料试验机进行金属材料的中等应变率动态拉伸力学性能测试。为获取精确的动态拉伸载荷数据,提出了一种拉伸载荷的间接测量方法,在不改变试验机原有结构的情况下,解决了试验机自带载荷传感器测试数据在塑性段振荡导致... 通过高速液压伺服材料试验机进行金属材料的中等应变率动态拉伸力学性能测试。为获取精确的动态拉伸载荷数据,提出了一种拉伸载荷的间接测量方法,在不改变试验机原有结构的情况下,解决了试验机自带载荷传感器测试数据在塑性段振荡导致材料真正动力学行为被掩盖的问题;通过数字图像相关的非接触测量方式进行动态拉伸应变的测量。实验验证表明,提出的载荷和应变测试方法可实现金属材料动态拉伸试验中的力学性能参数测试。 展开更多

关键词 固体力学 中应变率 液压伺服试验机 动响应 图像处理

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PMMA低、中应变率单向拉伸力学性能的实验研究 被引量：31

6

作者 吴衡毅 马钢 夏源明 《实验力学》 CSCD 北大核心 2005年第2期193-199,共7页

利用MTS810试验机和自行研制的中应变率材料试验机对有机玻璃(PMMA)准静态(应变率为2.00×10-2s-1,2.01×10-3s-1和2.38×10-4s-1)和中应变率(应变率为18.6s-1,2.81s-1,6.54×10-1s-1和2.92×10-1s-1)单向拉伸力学... 利用MTS810试验机和自行研制的中应变率材料试验机对有机玻璃(PMMA)准静态(应变率为2.00×10-2s-1,2.01×10-3s-1和2.38×10-4s-1)和中应变率(应变率为18.6s-1,2.81s-1,6.54×10-1s-1和2.92×10-1s-1)单向拉伸力学性能进行了实验研究。应变率为2.38×10-4s-1时,应力-应变曲线中存在软化段。结果显示,在上述应变率范围内,PMMA的力学性能具有明显的应变率相关性,表现为应变率强化、应变率硬化和高速脆性。PMMA的拉伸力学性能在应变率达到18.6s-1时出现了更大的应变率敏感性。采用包含一个非线性弹簧和六个松弛模式的粘弹性模型分析PMMA力学性能的应变率相关性,得到PMMA在低、中应变率下单向拉伸的本构方程,理论结果与实验结果符合较好。 展开更多

关键词 有机玻璃 中应变率 本构方程 单向拉伸力学性能 粘弹性模型

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多晶纯钛中应变率拉伸力学行为实验研究 被引量：5

7

作者 宫旭辉 黄胜 +1 位作者 汪洋 夏源明 《中国科学技术大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2007年第10期1220-1224,1230,共6页

利用MTS809和自行研制的中应变率材料试验机，在室温下对多晶纯钛进行了0．004-14^s-1叫的准静态至中应变率范围内的拉伸试验，得到了多晶纯钛的拉伸应力应变关系．试验结果表明，多晶纯钛的拉伸力学行为在准静态至中应变率范围内具有... 利用MTS809和自行研制的中应变率材料试验机，在室温下对多晶纯钛进行了0．004-14^s-1叫的准静态至中应变率范围内的拉伸试验，得到了多晶纯钛的拉伸应力应变关系．试验结果表明，多晶纯钛的拉伸力学行为在准静态至中应变率范围内具有明显的应变率强化效应和应变硬化效应，且有随应变率增大而逐渐明显的绝热温升软化效应．金相观察显示，拉伸变形过程中伴随孪生机制且孪晶密度随加载应变率的升高而增大．基于Johnson-Cook模型，提出了通过引入综合绝热温升软化系数哆来计及与应变率相关的绝热温升软化效应的修正的热粘塑性本构模型．结果表明，该模型能较好地表征多晶纯钛在本试验应变率范围内的拉伸力学行为． 展开更多

关键词 多晶纯钛 中应变率 孪晶 本构模型

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钢纤维高强混凝土的中应变率本构关系 被引量：7

8

作者 焦楚杰 孙伟 高培正 《东南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第5期892-897,共6页

采用分离式霍普金森压杆（SHPB）对纤维体积率为0～3％的钢纤维高强混凝土（SFRH—SC）进行了中应变率的冲击压缩试验．试验表明，应变率从阀值提高到90／s时，SFRHSC峰值应力增梧30％左右，弹性模量增幅50％左右，峰值应变增长幅度则... 采用分离式霍普金森压杆（SHPB）对纤维体积率为0～3％的钢纤维高强混凝土（SFRH—SC）进行了中应变率的冲击压缩试验．试验表明，应变率从阀值提高到90／s时，SFRHSC峰值应力增梧30％左右，弹性模量增幅50％左右，峰值应变增长幅度则是基体混凝土的2～3倍．集料－高强基体和钢纤维－高强基体的双重叠加效应，大大提高了基体的抗冲击强度和韧度，使SFRHSC试件在冲击荷载作用下呈现出“微裂而不散，裂而不断”的良好破坏形态，而在相近的冲击荷载下，基体混凝土试件成粉碎性破坏．根据试验结果建立了SFRHSC四参数率相关性本构方程，该方程同时考虑了应变率和应变对材料应力的影响． 展开更多

关键词 分离式霍普金森压杆 钢纤维高强混凝土 中应变率 冲击压缩 率相关性本构方程

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中应变率材料试验机的研制 被引量：19

9

作者 张学峰 夏源明 《实验力学》 CSCD 北大核心 2001年第1期13-18,共6页

本文全面介绍了自行研制的中应变率材料试验机的基本情况 .此试验装置可在 0 .1 s- 1 ～ 5 0 s- 1 应变率范围内对哑铃状圆柱试件和哑铃状扁平试件进行拉伸及加卸载实验 ,对圆柱状试件进行压缩及加卸载试验 .通过采用液压驱动、分级调... 本文全面介绍了自行研制的中应变率材料试验机的基本情况 .此试验装置可在 0 .1 s- 1 ～ 5 0 s- 1 应变率范围内对哑铃状圆柱试件和哑铃状扁平试件进行拉伸及加卸载实验 ,对圆柱状试件进行压缩及加卸载试验 .通过采用液压驱动、分级调速、缓冲撞击等技术产生上升沿陡峭的平稳加载脉冲 ,从而实现中应变率试验 ;通过自定心夹具、液压缸的精密共轴保证试验的可靠性 ;辅以定位装置实现对试件的加卸载 ;同时通过力传感器及配套研制的高动态应变仪、光学引伸仪完成应力、应变的测量 .经实验考评 。 展开更多

关键词 材料试验机 中应变率 材料

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冲击碰撞试验台在中应变率压缩试验中的应用 被引量：4

10

作者 卢富德 高德 《实验室研究与探索》 CAS 北大核心 2015年第9期50-53,183,共5页

选用以脉冲加速度作为激励的垂直冲击碰撞试验台进行中应变率压缩试验。针对缓冲材料在中应变率1~500 s-1的应力-应变曲线,介绍了垂直冲击碰撞试验台的工作原理,推导了缓冲材料试件的应力-应变曲线与输入脉冲加速度之间的关系。以常见... 选用以脉冲加速度作为激励的垂直冲击碰撞试验台进行中应变率压缩试验。针对缓冲材料在中应变率1~500 s-1的应力-应变曲线,介绍了垂直冲击碰撞试验台的工作原理,推导了缓冲材料试件的应力-应变曲线与输入脉冲加速度之间的关系。以常见的蜂窝纸板的动态压缩试验作为例子。试验表明,蜂窝纸板在动态压缩时的应力-应变曲线明显不同于在准静态压缩时的结果,同时证实了利用垂直冲击碰撞测试缓冲材料的中应变率压缩试验时,具有操作简单与易控制的优点。 展开更多

关键词 缓冲材料 中应变率 脉冲加速度 垂直冲击碰撞试验台

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中应变率光电检测装置的试验研究

11

作者 李胜利 刘煜 +2 位作者 李保庆 徐敏 姚鹏 《工具技术》 北大核心 2001年第8期36-39,共4页

研制了中应变率材料试验机的主要信号检测装置———以位敏器件 (PSD)为传感器的中应变率光电检测装置 ,并用该装置对中应变率材料的力学性能进行了试验研究。试验结果验证了采用非接触式光电检测技术测量中应变率材料力学性能的可行性。

关键词 中应变率 光电检测装置 位敏器件 微位移测量 力学性能 材料试验机

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中应变率下HTPB推进剂压缩力学性能和本构模型研究 被引量：18

12

作者 王哲君 强洪夫 +2 位作者 王广 刘小川 武文明 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第4期776-782,共7页

为研究固体推进剂在中应变率条件下的压缩力学性能,在高应变率液压伺服试验机上开展了单轴压缩实验,并获取了温度范围为-40～25℃及0.40～85.71s-1应变率下HTPB推进剂的应力-应变曲线。结果表明,本文的实验方法是有效的,温度和应变率对H... 为研究固体推进剂在中应变率条件下的压缩力学性能,在高应变率液压伺服试验机上开展了单轴压缩实验,并获取了温度范围为-40～25℃及0.40～85.71s-1应变率下HTPB推进剂的应力-应变曲线。结果表明,本文的实验方法是有效的,温度和应变率对HTPB推进剂的压缩力学性能影响显著。随温度降低和应变率升高,应力-应变曲线特性变得更加复杂,并与准静态下的应力-应变曲线特性有明显区别。压缩模量E和压缩应力σ0.17随温度的降低和应变率的升高而逐渐增加,且均与应变率具有相对较好的线性双对数关系。在低温和较高应变率的双重作用下,-40℃,85.71s-1条件下的压缩模量E和压缩应力σ0.17分别为25℃,0.40s-1条件下数值的10.64倍和4.25倍。基于时温等效原理,得到了HTPB推进剂的压缩力学性能主曲线,该主曲线能够对低温较宽应变率范围内推进剂的压缩力学性能进行预测。在朱-王-唐非线性粘弹性本构模型的基础上,构建了考虑温度和应变率效应的固体推进剂中应变率压缩本构模型,并采用遗传算法拟合了本构参数。通过不同温度和应变率下预测结果与实验数据的比较,验证了模型的有效性。所建模型能够较好地描述0.17应变以内HTPB推进剂的压缩变形,可为低温中应变率下固体火箭发动机药柱的结构完整性分析提供理论基础。 展开更多

关键词 HTPB推进剂 中应变率 压缩力学性能 本构模型

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2024-T42铝合金低中应变率力学性能及本构关系 被引量：12

13

作者 张宇 王彬文 +2 位作者 刘小川 惠旭龙 白春玉 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2020年第2期249-254,共6页

为研究2024-T42铝合金的低中应变率力学性能和本构关系,采用电子万能实验机和高速液压伺服材料实验机,进行常温下2024-T42铝合金准静态、低中应变率拉伸实验,得到材料在不同应变率下的应力-应变曲线。考虑颈缩对真实应力-真实应变的影响... 为研究2024-T42铝合金的低中应变率力学性能和本构关系,采用电子万能实验机和高速液压伺服材料实验机,进行常温下2024-T42铝合金准静态、低中应变率拉伸实验,得到材料在不同应变率下的应力-应变曲线。考虑颈缩对真实应力-真实应变的影响,采用仿真反演方法对颈缩后的真实应力-真实应变曲线进行修正,并基于Johnson-Cook本构模型进行拟合。结果表明:2024-T42铝合金在低中应变率范围的率敏感性较弱;但具有较强的应变硬化效应;基于仿真分析的反演修正方法能较好重构材料颈缩点后的真实应力-真实应变曲线;并通过铝管压溃实验和仿真分析,验证了反演修正方法的合理性和所获本构模型参数的准确性。 展开更多

关键词 2024-T42铝合金 Johnson-Cook本构 低中应变率 颈缩 反演修正

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2A16铝合金中应变率力学性能研究 被引量：12

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作者 惠旭龙 白春玉 +1 位作者 葛宇静 舒挽 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2017年第19期66-70,共5页

为研究2A16铝合金的中应变率力学性能及热处理状态对其应变率敏感性的影响,利用电子万能试验机和高速液压伺服试验机对其(O状态和T4状态)进行常温下准静态和中应变率力学性能试验,得到不同应变率下的应力应变曲线,并基于修正的Johnson-C... 为研究2A16铝合金的中应变率力学性能及热处理状态对其应变率敏感性的影响,利用电子万能试验机和高速液压伺服试验机对其(O状态和T4状态)进行常温下准静态和中应变率力学性能试验,得到不同应变率下的应力应变曲线,并基于修正的Johnson-Cook本构模型对其进行拟合。结果表明:在应变率10^(-4)~10~2s^(-1)内,热处理状态对2A16铝合金的应变率敏感性有较大影响,其中2A16-O状态铝合金的应变率敏感性较强,而2A16-T4状态铝合金的应变率敏感性较弱,但两种材料均具有较强的应变硬化效应;此外,修正Johnson-Cook本构模型的拟合结果与试验结果吻合很好,能够很好表征材料的动态力学行为。 展开更多

关键词 2A16铝合金 热处理状态 中应变率 应变率效应 Johnson-Cook模型

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材料中应变率力学性能测试数据处理与表征方法 被引量：2

15

作者 葛宇静 白春玉 +1 位作者 惠旭龙 舒挽 《测控技术》 2022年第5期58-65,共8页

针对材料的中应变率力学性能测试数据,为数据处理与本构表征设计专用的分析软件。给出了载荷测量和应变测量方法,梳理了从测试数据到本构参数所历经的数据处理流程和方法,按照逻辑程序和功能模块化设计,基于MATLAB GUI平台编制了数据处... 针对材料的中应变率力学性能测试数据,为数据处理与本构表征设计专用的分析软件。给出了载荷测量和应变测量方法,梳理了从测试数据到本构参数所历经的数据处理流程和方法,按照逻辑程序和功能模块化设计,基于MATLAB GUI平台编制了数据处理软件。利用该软件处理了S580B合金钢的测试数据,得到3种动态本构模型对应的应变强化参数和应变率敏感性参数,结果表明,Johnson-Cook模型相对于Cowper-Symonds模型和塑性随动模型更适合反映S580B合金钢的动态力学性能,拟合曲线和试验结果较为吻合。利用该专用软件,处理手段和过程完整可追溯,本构参数更容易获得,很大程度地提高了中应变率动态力学性能测试工作的效率和规范性,为冲击动力学数值仿真提供了重要的数据支持。 展开更多

关键词 动态力学性能 本构模型 中应变率 数据处理软件

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中应变率下纯铜强迫剪切行为的研究

16

作者 王仁可 张辉 +3 位作者 韩彦鹏 肖柱 贺昕 陈志永 《兵器材料科学与工程》 CAS CSCD 北大核心 2021年第1期52-58,共7页

沿退火纯铜板材法向取帽型试样,用万能试验机在中应变率(1 s^-1)下对其进行压缩试验。借助金相显微、电子背散射衍射(EBSD)技术、显微硬度测试等手段,研究不同变形纯铜强迫剪切变形行为特征。结果表明:在中应变率下,试样力学响应加工硬... 沿退火纯铜板材法向取帽型试样,用万能试验机在中应变率(1 s^-1)下对其进行压缩试验。借助金相显微、电子背散射衍射(EBSD)技术、显微硬度测试等手段,研究不同变形纯铜强迫剪切变形行为特征。结果表明:在中应变率下,试样力学响应加工硬化明显。变形主要集中在帽形试样两端的豁口连接处,且出现裂纹,并形成两端向中部扩展趋势。随变形量增加,剪切区域内部的晶粒首先沿剪切方向被拉长,随后破碎成等轴细晶,小角度晶界占比率逐步降低,越靠近剪切带,硬度越高,带内硬度明显高于带外。剪切带内晶体择优取向明显,且不同变形量样品的织构特征类似。 展开更多

关键词 中应变率 纯铜 强迫剪切 显微组织 显微织构

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中应变率下材料力学性能的测试和试验研究 被引量：1

17

作者 黄少林 周钟 《建筑技术开发》 2005年第11期59-60,共2页

通过采用力学性能应变率无关的材料在不同应变率下的应力应变曲线进行比较的方法来检验应力波传播对载荷测试的影响,同时通过比较试验系统达到额定加载应变率的时间和弹塑性材料进入塑性变形的时间,给出了液压伺服试验机MTS809能够较准... 通过采用力学性能应变率无关的材料在不同应变率下的应力应变曲线进行比较的方法来检验应力波传播对载荷测试的影响,同时通过比较试验系统达到额定加载应变率的时间和弹塑性材料进入塑性变形的时间,给出了液压伺服试验机MTS809能够较准确测试材料力学性能的应变率范围.采用该试验机对力学性能应变率相关材料纯铝进行了研究,结果发现纯铝在测试的应变率范围内具有应变率强化和高速韧性的特性.采用Johnson-Cook模型描述纯铝应变率相关的应力应变关系,拟合结果和试验结果一致吻合. 展开更多

关键词 中应变率 力学性能 纯铝

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递进式凸轮加载的中等应变率实验技术 被引量：1

18

作者 苗春贺 徐松林 +3 位作者 马昊 袁良柱 陆建华 王鹏飞 《爆炸与冲击》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第3期126-135,共10页

研制了一种可以实现多次加载的凸轮递进式中应变率压缩实验系统。该实验装置采用伺服电机驱动蓄能飞轮转动,后蓄能飞轮带动加载凸轮压缩加载杆的方法,实现对试样中应变率的压缩;同时在一级压缩即将结束时步进电机迅速推动蓄能飞轮贴近... 研制了一种可以实现多次加载的凸轮递进式中应变率压缩实验系统。该实验装置采用伺服电机驱动蓄能飞轮转动,后蓄能飞轮带动加载凸轮压缩加载杆的方法,实现对试样中应变率的压缩;同时在一级压缩即将结束时步进电机迅速推动蓄能飞轮贴近加载凸轮,实现多级压缩。试样的动态压缩载荷通过两侧杆上粘贴的应变片所记录的应变信号得到;试样变形过程通过激光干涉测速系统测得的试样两侧杆端的运动速度信号得到。以纸蜂窝试样为例,基于研制的中应变率实验系统,并结合高速摄影图片,研究了厚度10 mm、直径14.5 mm的纸蜂窝试样在应变率3.5 s^(−1)下的动态压缩力学性能,得到了单级压缩和两级压缩过程中纸蜂窝试样的应力-应变曲线和变形过程,并讨论了该实验系统的可靠性。此实验系统可以实现多级递进式中应变率加载;纸蜂窝试样在中等应变率下的峰值强度和平台应力对高应变率下的动态压缩实验数据和低应变率下的准静态实验数据进行了较好地衔接;试样的失效模式主要为准弹性变形后的外壁屈曲和面内剪切。 展开更多

关键词 中应变率 纸蜂窝 力学性能 压缩实验

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中应变率拉伸载荷下DZ2车轴钢的动态力学响应与微观组织演变

19

作者 刘颖 刘晓波 +1 位作者 冯超 敬霖 《固体力学学报》 CAS CSCD 北大核心 2023年第6期771-781,共11页

高速列车运行过程中车轴可能遭受不同程度的冲击载荷作用,导致车轴的结构损伤与破坏,从而影响列车运营安全和服役寿命.因此,明晰冲击载荷下车轴材料的力学响应和变形损伤行为,对高速动车组车轴的运维与设计具有重要意义.论文研究了DZ2... 高速列车运行过程中车轴可能遭受不同程度的冲击载荷作用,导致车轴的结构损伤与破坏,从而影响列车运营安全和服役寿命.因此,明晰冲击载荷下车轴材料的力学响应和变形损伤行为,对高速动车组车轴的运维与设计具有重要意义.论文研究了DZ2车轴钢在中应变率(0.1~100s^(-1))拉伸条件下的力学性能和微观结构演变,揭示了DZ2车轴钢的变形与失效机理,构建了可准确描述DZ2车轴钢力学响应行为的Zerilli-Armstrong模型.结果表明,位错滑移和韧性断裂是DZ2车轴钢塑性变形和失效的主要机制,但由于位错运动状态的改变,其强度的应变率依赖性在不同应变率范围内存在较大差异.当应变率低于10s^(-1)时,DZ2车轴钢内的位错密度低,位错运动阻碍作用小,其强度不会随应变率增加而显著变化,具有低的应变率敏感性;而在应变率超过10s^(-1)后,DZ2车轴钢内的位错密度大幅度增加,位错运动速率加快,位错短程作用增强,从而增大了材料的变形抗力,材料的强度随应变率增加而增大,表现出显著的应变率强化效应,应变率敏感性也明显提高.与实验数据相一致,Zerilli-Armstrong模型的数值计算结果具有高的相关系数和低的平均绝对相对误差,能很好地预测DZ2车轴钢的动态力学响应行为. 展开更多

关键词 DZ2车轴钢 中应变率 动态力学响应 微观组织演变 Zerilli-Armstrong本构关系

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摆锤冲击加载下砂岩中应变率动力特性的试验研究 被引量：17

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作者 牛雷雷 朱万成 +2 位作者 李少华 李帅 于淼 《岩石力学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第12期2443-2450,共8页

利用摆锤冲击加载SHPB试验装置，通过改变摆锤锤头的形状和控制锤头的冲击速度，以获得较为理想的加载波形，进行岩石动态压缩试验和动态巴西盘试验，测试砂岩试样的动态抗压强度和抗拉强度，并分析砂岩试样的抗压和抗拉强度随摆锤锤头... 利用摆锤冲击加载SHPB试验装置，通过改变摆锤锤头的形状和控制锤头的冲击速度，以获得较为理想的加载波形，进行岩石动态压缩试验和动态巴西盘试验，测试砂岩试样的动态抗压强度和抗拉强度，并分析砂岩试样的抗压和抗拉强度随摆锤锤头冲击速度的变化规律。动态抗压强度试验过程中岩样破裂时的应变率为100～102/s，这是人们通常认为的中应变率范围，动态巴西盘试验时试样中心拉应力所对应的加载速率为100～400 GPa/s。测得砂岩试样的动态抗压和抗拉强度都随着摆锤冲击速度的增大而增大，表现出一定的应变率相关性。巴西盘试样最终沿着加载直径方向破坏成两半，但是试样和入射杆、透射杆接触面处的“V”字型破坏区随着冲击速度的增大而趋于明显。摆锤冲击加载的优势在于能够直接获得岩石分离式霍普金森压杆（SHPB）试验所需的理想的入射波形，该装置为测试中应变率条件下岩石的强度和破裂过程提供了一种试验手段。 展开更多

关键词 岩石力学 中应变率 分离式霍普金森压杆试验 摆锤冲击加载 动态巴西盘试验

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