材料在应力波作用下的断裂——云纹法和HPB装置测动态COD

本文描述了一个研究材料动态断裂特性的实验方法.该方法采用霍布金森压杆装置,以火药枪为动力,在加载率K_I大于10~7kg·mm~(-3/2)·S~(-1)条件下将带有穿透裂纹的管状试件冲击拉断.实验中,运用云纹原理,通过一套光学装置,用瞬态变换器记录裂纹张开位移随时间的变化.用粘贴在试件上不同位置的应变片,通过超动态应变仪,用瞬态变换器记录入射、反映和透射应力波.由此确定作用于裂纹面的载荷随时间的变化。由反射应力波记录到的裂纹起裂时产生的卸载扰动讯号和裂纹张开速率的急骤转折点来确定起裂点. 本方法与目前广泛采用的示波摆锤冲击法相比,加载速率提高了近两个数量级,更能适应动态破坏的需要.而且力学分析基础也较摆锤冲击法更可靠.采用上述测量和记录系统,采样时间为0.2μs,断裂全过程约36μs,可得180个数据点,为对断裂各阶段进行分析提供了可能.     

爆炸处理提高16Mn钢疲劳性能

1.引言为了改善焊接残余应力的分布,国外已开始采用爆炸法调整内应力以代替花费昂贵的退火处理.焊接试件经过合理的爆炸处理,室温空气介质中10~6次疲劳持久强度有明显提高:18Ni马氏体时效钢提高40%;0.12%C、0.52%Mn、0.3%Mo钢提高50%;中强度Al-Zn-Mg合金提高20%.但是,实际构件中常存在裂纹样的宏观缺陷,为了进行损伤容限设计和安全寿命估算,必须了解爆炸处理对宏观缺陷有何影响?经处理后,自缺陷处开始疲劳裂纹扩展的门槛限以及裂纹扩展速率有什么变化?本文对上述问题进行了研究,并就爆炸处理提高疲劳性能的原因作了讨论. 2.疲劳试验及爆炸处理简介试验选用16Mn热轧正火钢板,板厚28mm,疲劳     

高应变率下金属动力学性能的实验与理论研究——一维杆的实验方法及其应用

在高应变率下,关于金属动力学性能及本构方程的理论及实验研究,是一个相当广泛而又重要的课题,国外已有30多年的历史。本文给出了我们研究这一课题所得的部分结果。本文介绍了常用的实验方法,提出了箔式应变片动态标定的简单可行技术,结合25CrMnSi合金钢动态应力-应变曲线的实验测定,讨论了改进的Hopkinson压杆技术,同时提出了确定材料本构方程的波动传播方法。事实上,要深入研究这一课题,必须把实验、理论模型的建立、微观分析工作及数值计算紧密结合起来。因此,在我们以后的几篇文章中,还将介绍关于一维本构模型、粘塑性波的性质及数值解法等问题,以便对这一课题有一个较系统和完整的了解。并希望对这一课题有兴趣的研究工作者参加讨论。