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共有20条相似文献,以下是第1-20项 搜索用时 435 毫秒

1.  漂珠颗粒材料静动态力学性能与破碎机理研究  
   《爆炸与冲击》,2020年第6期
   为考察脆性空心颗粒材料冲击载荷下的力学特性,以具有不同粒径分布的粉煤灰漂珠为研究对象,对其静动态力学性能进行实验研究。通过限制颗粒材料压缩应变为50%,分析颗粒破碎率和破碎机理与材料宏观应变率效应的关系。结果表明:(1)不同粒径的漂珠颗粒材料在动态压缩下较准静态压缩下颗粒材料的强度均有明显的增强,在0.001和150 s-1大小颗粒的强度分别提高200%和195%,在150和300 s-1大小颗粒的强度分别提高39%和51.5%,在300和800 s-1大小颗粒的强度并未发生明显的变化;(2)在相同加载速度下粒径较小的颗粒比大粒径颗粒的强度和吸能效果分别提高35%~40%和35%~48%;(3)对破碎后颗粒粒径分布曲线分析可知,随着加载速度的增加,大小颗粒的破碎率和破碎程度都会增大,且在相同加载速度下大颗粒的破碎率较小颗粒的破碎率高;(4)Hardin破碎势分析表明,单位输入能量下颗粒的相对破碎势随冲击速度增大而减小,动态冲击下用于颗粒破碎的能量利用率降低,从而导致材料在相同压缩量下产生更高的能量耗散和应力水平,即表现为宏观的应变率效应。    

2.  PMMA膨胀环动态拉伸碎裂实验研究  
   李天密  张佳  方继松  刘丽芝  郑宇轩  周风华《力学学报》,2018年第4期
   在强动载作用下,脆性材料的碎裂问题是一个重要的研究课题,而脆性材料在冲击拉伸载荷下的力学行为的实验研究相对较匮乏.提出了一种动态拉伸断(碎)裂的液压膨胀环实验技术,可用于准脆性/脆性材料的动态拉伸.利用该技术对有机玻璃(PMMA)圆环试件进行了不同膨胀速度下的动态碎裂实验研究.从回收碎片的断口形貌和碎片内部残余裂纹观察可知试件的破碎由环向拉伸应力造成,碎片断口处发出的稀疏波会将周围的拉伸应力卸载,从而抑制其他裂纹的进一步发展.利用超高速相机记录了试件的膨胀碎裂过程,利用DISAR激光速度干涉仪获得了试件外表面粒子的径向膨胀速度历史,通过试件上的应变片获得了试件的应变历史和断裂应变.实验结果表明:在拉伸应变率150~500 s~(-1)范围,材料的动态断裂应变低于准静态加载下的断裂应变,体现出"动脆"现象;随着加载应变率的提高,PMMA材料的碎片尺寸减小;无量纲化的PMMA圆环的平均碎片尺寸介于韧性碎裂模型和脆性碎裂模型的预测数值之间,反映出材料的准脆性特性.    

3.  摩擦材料在无围压和加围压条件下的形变比较  
   刘建秀  韩长生  张祖根  王悟《爆炸与冲击》,2004年第24卷第2期
   研究铜基粉末冶金摩擦材料在无围压和加围压条件下的动态力学特性及其形变特征.试验在Hopkinson压杆上完成,通过试验发现,材料在无围压、应变率低于1000-1 s时,有应变率强化效应;在更高应变率下,材料有损伤软化效应.微观分析可以看到试件上大量的平行滑移裂纹导致了材料破坏,形变是滑移伴随少量的孪晶;裂缝中有大量的碳纤维组织,这些纤维状组织对裂纹的扩展起抑制作用.而材料在加围压下的性能得到了很大的改善,同一应变率下最大应力、屈服极限和动态杨氏模量均有提高.在高应变率时,无论是加围压还是无围压,破碎的硬质颗粒都是长条状的.由此得出推论,球状、细化的硬质颗粒,可提高基体的强度.    

4.  冲击载荷下脆性空心颗粒破碎机理  
   范志强  何天明  刘迎彬  索涛  徐鹏《爆炸与冲击》,2021年第41卷第7期
   为考察脆性空心颗粒在冲击载荷作用下的应变率效应和破碎行为的细观机理,以粉煤灰漂珠为研究对象,基于低速冲击实验和有限元数值模拟,对比了典型空心颗粒材料在不同加载速率下的力学响应特性和细观压溃行为,阐释了材料宏观应变率效应产生的细观机理,获得以下结果.(1)在0.001~300 s-1应变率范围,漂珠颗粒的破碎率和Hardin破碎势平均提升了约21%和10%~30%,材料比吸能提升了 50%~125%,比吸能的额外增加主要与动态颗粒滑移产生的摩擦耗能相关.颗粒平均尺寸较大的试样体现出更强的应变率效应.(2)初始压溃阶段的应力应变响应特征的数值模拟结果与实验结果较吻合,低速冲击下动态二次压溃现象产生的细观机理为动态颗粒滑移和压紧行为对加载速率的依赖性.(3)数值模拟表明,冲击加载下产生相同应变时颗粒的损伤程度和范围大于准静态加载,这与实验所得破碎势随应变率增加的结果一致.对比低速冲击实验的相对破碎势分析和细观数值模拟结果可知,脆性颗粒堆积材料在动态冲击下表现出的宏观应变率效应主要归因于颗粒压溃行为的率敏感性和动态加载下颗粒破碎能量利用率的降低.    

5.  V-5Cr-5Ti的常温动态压缩力学性能  
   谢若泽  胡文军  陈成军  潘晓霞  何鹏  张方举  陈杰《爆炸与冲击》,2010年第30卷第6期
   采用分离式霍普金森压杆(SHPB)装置,在常温下对V-5Cr-5Ti合金分别进行了应变率效应试验、限制应变试验和应变累积的动态压缩试验;分析了应变率、应变累积对V-5Cr-5Ti合金动态压缩性能的影响;并对压缩试验后的试件进行了金相分析。结果表明,V-5Cr-5Ti合金具有明显的应变率和应变历史效应,而应变历史对材料的动态压缩性能的影响更明显。在高应变率下,应变低于0.20时,出现孪晶组织;而应变高于0.20时,孪晶组织急剧减少甚至消失。    

6.  EXPERIMENTAL STUDY OF THE HIGH VELOCITY EXPANSION AND FRAGMENTATION OF PMMA RINGS  
   Li Tianmi  Zhang Jia  Fang Jisong  Liu Lizhi  Zheng Yuxuan  Zhou Fenghua《力学学报》,2018年第50卷第4期
   在强动载作用下, 脆性材料的碎裂问题是一个重要的研究课题, 而脆性材料在冲击拉伸载荷下的力学行为的实验研究相对较匮乏. 提出了一种动态拉伸断(碎)裂的液压膨胀环实验技术, 可用于准脆性/脆性材料的动态拉伸. 利用该技术对有机玻璃(PMMA)圆环试件进行了不同膨胀速度下的动态碎裂实验研究. 从回收碎片的断口形貌和碎片内部残余裂纹观察可知试件的破碎由环向拉伸应力造成, 碎片断口处发出的稀疏波会将周围的拉伸应力卸载, 从而抑制其他裂纹的进一步发展. 利用超高速相机记录了试件的膨胀碎裂过程, 利用DISAR激光速度干涉仪获得了试件外表面粒子的径向膨胀速度历史, 通过试件上的应变片获得了试件的应变历史和断裂应变. 实验结果表明: 在拉伸应变率150~500s-1范围, 材料的动态断裂应变低于准静态加载下的断裂应变, 体现出“动脆”现象; 随着加载应变率的提高, PMMA 材料的碎片尺寸减小; 无量纲化的PMMA圆环的平均碎片尺寸介于韧性碎裂模型和脆性碎裂模型的预测数值之间, 反映出材料的准脆性特性.    

7.  侧限压缩下干燥砂的动态力学性能  
   郑文  徐松林  胡时胜《爆炸与冲击》,2011年第31卷第6期
   通过添加波形整形器的分离式霍普金森压杆(SHPB),研究了侧限条件下干燥砂在不同应变率和不同预压时的动态压缩力学性能,并利用MTS810材料实验系统,研究了干燥砂的准静态压缩应力应变曲线。实验采用的材料为硅基细颗粒干燥砂,粒径分布范围为150~245μm,自然堆积状态的密度为1.40g/cm3。研究发现,应变率对干燥砂压缩过程影响不大,而不同的预压对实验结果影响显著。    

8.  PMMA材料的动态压缩力学特性及应变率相关本构模型研究  
   谢中秋  张蓬蓬《实验力学》,2013年第28卷第2期
   利用INSTRON万能试验机和分离式Hopkinson压杆(SHPB)对PMMA试件在较宽应变率范围内进行了单轴压缩实验,研究加载应变率对PMMA材料力学性能的影响.利用扫描电子显微镜对回收的试样进行了显微观察,重点分析不同加载应变率下PMMA的微观损伤破坏模式.结果表明:随着应变率的增大,PMMA的流动应力显著地增加,且冲击加载条件下,峰值应力的应变率敏感性明显高于准静态;在准静态加载条件下,PMMA试样呈现明显的延性破坏特征,在动态加载条件下则表现为脆性破坏.最后,对PMMA材料的ZWT粘弹性本构模型参数进行了拟合,拟合结果与实验结果吻合较好,表明该本构模型能够较好地描述较宽应变率范围内PMMA材料的应力应变关系.    

9.  Ta-10W合金压缩力学性能实验研究  
   钟卫洲  宋顺成  谢若泽  黄西成《高压物理学报》,2010年第24卷第1期
    利用MTS材料试验机和分离式Hopkinson压杆(SHPB)实验装置对非退火状态Ta-10W合金进行了准静态和动态压缩实验,给出了材料的静态压缩屈服强度和应变率在700~3100 s-1范围内的动态压缩应力-应变曲线,并获得了不同应变率下材料的动态屈服强度。通过对实验结果的分析可以发现,非退火状态Ta-10W合金具有较好的韧性,在所进行的实验中试件表面均未出现可见裂纹;试件材料具有较高的静、动态屈服强度,静态屈服强度达到930 MPa,动态屈服强度在1 GPa以上,在所进行的700~3 100 s-1应变率范围内,材料的动态屈服强度随应变率的增加略有提高。    

10.  基于数字图像相关性方法的脆性材料拉氏反分析实验技术  
   丁圆圆  张振  赖华伟  王永刚《爆炸与冲击》,2018年第6期
   利用分离式Hopkinson压杆作为加载系统,借助超高速数字图像相关性分析方法,发展了长杆试件拉氏反分析实验技术,并用于研究脆性材料在小变形条件下的动态本构特性。通过超高速相机实时拍摄冲击加载下长杆试件变形的散斑图像,再对散斑图像进行数字图像相关性(digital image correlation,DIC)分析,获得长杆试件表面速度场和应变场。随后,以脆性材料PMMA(polymethyl methacrylate)为例,从DIC分析得到的速度场中提取出不同拉格朗日位置上质点速度时程曲线,构建路径线连接整个速度场,再结合零初始条件,数值求解得到了试件中的应力时程曲线,消去时间参数后,获得了脆性材料PMMA的动态应力-应变曲线,并与Hopkinson压杆实验和准静态压缩实验的结果进行了对比,揭示了PMMA材料在小应变条件下的黏弹性本构响应特征。    

11.  飞机风挡无机玻璃在不同应变率下的力学行为  
   王振  张超  王银茂  王祥  索涛《爆炸与冲击》,2018年第2期
   利用电子万能试验机和改进的分离式Hopkinson压杆测试了飞机风挡无机玻璃在2种准静态应变率(4×10~(-4)、4×10~(-3)s(-1))和2种动态应变率(200、400s~(-1))下的单轴压缩力学行为,并利用高速摄像机记录试样破坏过程。实验结果表明:玻璃破坏时表现为典型的脆性材料,随着应变率的提高,材料的压缩强度显著提高。通过观察试样变形过程及变形后的形貌可知,玻璃在压缩载荷下的破坏模式为横向张应力引起的裂纹成核、沿轴向扩展与联结交错导致的失效破坏,并从微裂纹成核扩展和能量耗散的角度对材料的应变率效应做出了合理的解释。    

12.  空心微珠/Al复合材料的动态压缩力学性能和吸能特性  
   张博一  王伟  武高辉《爆炸与冲击》,2014年第34卷第1期
   利用分离式霍普金森压杆(split Hopkinson pressure bar,SHPB)系统对空心微珠体积分数为0.4的空心微珠/1199Al复合泡沫在1 700~2 900s-1应变率范围内的动态压缩力学性能、吸能性能进行了研究,还利用SEM扫描电镜对压缩试件断口进行微观组织分析,与准静态条件下材料的压缩力学性能及压缩变形机制进行了对比。结果表明,空心微珠/1199Al复合泡沫是一种应变率敏感材料,与准静态结果相比,在高应变率下复合材料的流动应力和塑性应变有明显的增大,应变率硬化效应对复合材料的流动应力的影响明显大于应变硬化的影响。复合材料的准静态和动态压缩变形机制存在一定差异,动态载荷作用下,空心微珠/1199Al复合泡沫内部空心微珠的压缩和基体材料的充填同时发生,组分之间具有良好的协调变形能力。    

13.  高应变率下ZrB_2-SiC陶瓷复合材料压缩力学性能实验研究  
   《应用力学学报》,2020年第2期
   采用分离式霍普金森压杆装置,测试了高应变率下Zr B2-20%Si C陶瓷复合材料的动态压缩力学性能,应变率范围为900s-1~3000s-1。结果表明:Zr B2-20%SiC陶瓷复合材料的动态压缩强度与临界应变均随应变率的增大而增加,2950s-1时压缩强度与临界应变比981s-1时分别增大了88.72%和148.85%;应变率对Zr B2-20%Si C陶瓷复合材料的动态压缩应力-应变曲线与破坏机理影响显著,应变率为1134s-1时,Zr B2-20%SiC陶瓷复合材料破坏模式以裂纹扩展为主,应变率为2861s-1时,多裂纹扩展为该材料的主要破坏机理;应变率越高,试件的损伤程度越大,压缩试件碎片尺寸越小,压缩应力-应变曲线的非线性越明显。    

14.  三种加载方向下云杉静动态力学性能研究  被引次数:1
   钟卫洲  宋顺成  黄西成  郝志明  谢若泽  陈刚《力学学报》,2011年第43卷第6期
   利用INSTRON和Hopkinson压杆对含水率为12.72%, 密度为413kg/m^{3}云杉木材试件沿顺纹、横纹径向和横纹弦向进行准静态和动态压缩实验, 获得了云杉木材3个方向的抗压模量、准静态压缩应力应变曲线和3种应变率下的动态应力应变曲线. 结果表明云杉木材沿顺纹方向加载破坏形式表现为木材纤维轴向屈曲、褶皱; 横纹径向和弦向加载失效行为表现为木材纤维间的滑移破坏. 云杉顺纹方向抗压弹性模量最大, 分别约为横纹径向抗压弹性模量的21倍和横纹弦向抗压弹性模量的32倍; 横纹径向和弦向准静态压缩屈服应力基本相等, 试件沿顺纹方向准静态压缩屈服应力约为横纹径向和弦向屈服应力的9倍; 动态压缩屈服强度具有率敏感性, 在应变率为500-1000s^{-1}动态压缩实验中顺纹、横纹径向和弦向动压屈服强度均随着应变率的增加而显著提高. 同时对不同方向压缩下木材胞壁失效行为进行了理论分析, 表明产生完全压缩失效的平均极限载荷与胞壁屈服强度、胞元结构和产生的褶皱长度相关.    

15.  不同应变率下冰破坏特性的试验研究  
   冯晓伟  冯高鹏  方辉《应用力学学报》,2016年第2期
   为研究寒区流冰对水工/船舶结构的影响,需要获得不同流速冰载荷的特征,准静态下不同应变率条件下冰材料变形至破坏的特征就成为一项重要的基础性问题。为此,开展了低温环境应变率10-2s-1至10-4s-1下淡水冰的单轴压缩试验。试验发现:随着应变率减小,极限应力由18.51MPa降低至8.44MPa,达到极限应力后,试件承载能力由瞬间消失变为逐渐降低至稳态,试件破坏形貌由劈裂转变为周向膨胀,即由脆性转变为韧性破坏,转变应变率约为10-3s-1;在双对数坐标系中,单轴压缩强度随应变率的增加近似呈线性增大。通过对应力-应变曲线进行积分,给出了不同破坏形式下冰变形至破坏的临界应变能密度,发现脆/韧转变状态下加载至破坏所需能量最大,该能量特征主要由冰中微裂纹的萌生、断面摩擦、再结晶引起。    

16.  准三维针刺C_f/SiC复合材料室温层向动态压缩力学行为的实验研究  
   索涛  石春森  李玉龙  戴磊  刘明爽《实验力学》,2012年第27卷第1期
   为了研究应变率对准三维针刺碳纤维增韧的碳化硅复合材料(Cf/SiC)层向压缩力学性能的影响,本文利用分离式Hopkinson压杆装置对三维针刺Cf/SiC复合材料进行了应变率为10-4至6.5×103s-1的单轴压缩力学性能测试。实验结果表明,由于材料缺陷,其动态压缩强度分布遵循Weibull分布。破坏时,材料并未表现出典型的脆性破坏,而是在应力达到压缩强度后经历了较大的伪塑性变形才最终破坏。这表明三维针刺Cf/SiC复合材料沿厚度方向针刺的碳纤维有助于提高材料的韧性。同时,材料的压缩强度随应变率的升高显著增大,并与对数应变率近似成线性关系。借助光学显微镜和扫描电镜对压缩断口的观察表明:材料的失效模式随着应变率变化而发生改变。在准静态下,材料主要表现为剪切和分层破坏,而在高应变率下,则主要表现为劈裂。    

17.  冲击载荷下灰口铸铁力学行为的率效应及其破坏特性  
   董新龙  王礼立  李深智  许正勋《宁波大学学报(理工版)》,2000年第13卷第2期
   利用SHPB压杆及Instron液压伺服材料试验机对灰口铸铁从准静态(应变率10^-4s^-1)列冲击动态(应变率4*10^3s^-1)进行了宏观与微观相结合的试验研究,得到了该材料在不同应变率下的应力-应变曲线。实验结果表明,灰口帮铁在塑性变形初期对应变率不敏感,随应变增大则具有一定的应变率硬化效应,但在更高应变率下随应变增大会出现反向应变率效应,这些特性与灰口铸铁源于片状石墨处内部微裂纹纹成核    

18.  薄壁圆管轴向冲击下的动态特性研究  被引次数:1
   朱文波  杨黎明  余同希《宁波大学学报(理工版)》,2014年第2期
   采用落锤冲击实验机和材料实验机(MTS)研究薄壁圆管轴向载荷下的动态力学特性,得到不同冲击速度下的轴向力-位移曲线.发现惯性对薄壁圆管轴向压缩的动态吸能特性影响不大,而落锤不同冲击加载速度即代表应变率的变化引起的薄壁圆管材料屈服应力的提高,使得薄壁圆管比吸能SEA(单位质量结构所吸收的能量)和平均轴向压缩力Pm随着应变率的增加而呈上升趋势.对不同应变率下的Pm进行无量纲化处理,发现实验结果与前人推导的理论结果趋势一致.对比动态和准静态实验结果,发现圆管的动态变形模态相比准静态结果发生了改变,更高速度冲击下薄壁圆管的动态特性有待进一步研究.    

19.  高能材料动态力学性能的研究  被引次数:7
   韩小平  张元冲  沈亚鹏  张泰华  赵壮华《爆炸与冲击》,1995年第15卷第1期
   采用自制的高能材料动静态变温三轴、单轴压缩试验装置、在熔点以下温度,以及在中等应变速率(2~4/s)和准静态(3×10 ̄(-3)/s)条件下测试了TNT材料三轴、单轴压缩力学性能参数。试验结果表明,TNT材料具有明显的应变率相关和热软化效应。在单轴压缩条件下,TNT材料是脆性破坏,断裂强度小于屈服极限;在三轴压缩条件下,试件有较大的塑性变形。根据试验结果拟合了TNT材料随着加载速率和环境温度变化的本构关系,分析表明该本构关系可以很好地描述材料的应变率、温度效应。    

20.  准一维应变下Al2O3陶瓷动态压缩失效的实验研究  被引次数:1
   石志勇  汤文辉  张若棋  佘金虎  陈荣《实验力学》,2007年第22卷第5期
   为了考察Al2O3陶瓷准一维应变下的力学性能,采用LY12铝套筒和45钢套筒对陶瓷试样进行了环向约束,在准静态和动态下分别进行了压缩实验,得到了材料的应力-应变曲线。实验结果表明,Al2O3陶瓷的轴向压缩强度基本上随围压的增大而增大,动态压缩加载下的轴向压缩强度随应变率增大而增大。Al2O3陶瓷在准一维应变下的破坏形式为裂纹破坏,准静态的脆性失效行为可以用Mohr-Coulomb失效准则来描述。    

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