-
题名AlON透明陶瓷动态压痕加载响应研究
- 1
-
-
作者
韩国庆
谈梦婷
邓佳杰
李逸
毛小建
张先锋
-
机构
南京理工大学机械工程学院
中国科学院上海硅酸盐研究所
-
出处
《力学学报》
北大核心
2025年第2期473-487,共15页
-
基金
国家自然科学基金资助项目(12102200,12141202和52272076)。
-
文摘
透明陶瓷兼具优秀的透光性能和抗冲击破坏性能,冲击载荷下材料的加载响应特性对掌握材料破坏机制至关重要.为阐明透明陶瓷在复杂应力状态下的破坏响应,利用分离式霍普金森压杆(SHPB)系统,开展了AlON透明陶瓷材料的动态压痕加载实验,并通过捕获压杆表面入射,透射以及反射的应变信号,获得了材料在球形压头动态加载下的P-h响应曲线.利用光学显微镜对比分析了透明陶瓷在静、动态载荷下破坏特征的异同.将压头加载过程等效为球型孔洞在内压p_i的加载力下向外膨胀的变形过程,并对卸载过程中的有效压头形状进行修正,建立了改进后的球形压头加载下的嵌入式扩展中心(ECD)模型,计算了动态压痕过程中的加载响应过程以及陶瓷内部的应力场分布状态.结果表明, AlON透明陶瓷在动态压痕过程中将出现明显的塑性变形响应,相较于静态加载,材料表面破坏程度加剧并出现一定程度的崩落现象;材料的布氏硬度HB存在明显的应变率效应以及压痕尺寸效应(ISE);压头半径R、材料的应变硬化指数n以及无量纲参数εb对压痕加载过程影响显著;在压头卸载过程中,塑性应力场的存在导致了动态压痕过程中径向裂纹的萌生.
-
关键词
透明陶瓷
动态压痕
应变率效应
压痕响应
嵌入式扩展中心模型
应力场分布
-
Keywords
transparent ceramics
dynamic indentation
strain rate effects
indentation response
embedded center of dilatation model
stress field distribution
-
分类号
O381
[理学—流体力学]
-
