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应变率对聚甲醛动态力学性能的影响
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作者 丁浩亮 于晗 +1 位作者 张晓伟 罗莉 《合成树脂及塑料》 北大核心 2025年第1期22-27,共6页
针对爆炸切割作用下聚合物的冲击脆性需求,开展了聚甲醛(POM)在常温不同应变率条件下的拉伸与压缩性能测试,研究国产与进口POM拉伸强度、压缩强度与断裂应变随应变率变化的基本规律,并初步揭示该材料应变率强化与脆化机理。结果表明:PO... 针对爆炸切割作用下聚合物的冲击脆性需求,开展了聚甲醛(POM)在常温不同应变率条件下的拉伸与压缩性能测试,研究国产与进口POM拉伸强度、压缩强度与断裂应变随应变率变化的基本规律,并初步揭示该材料应变率强化与脆化机理。结果表明:POM是一种应变率较敏感的材料,随着应变率的增加,POM表现出明显的强度增加和韧性降低的行为;该材料的应变率强化与脆化机理是POM在非晶区和晶区发生了外载荷作用下多种取向的结果;国产POM具有较好替代进口POM的可行性。 展开更多
关键词 聚甲醛 应变率强化与脆化机理 多种取向 进口替代
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船用921A钢高温、高应变率下动态本构模型研究 被引量：6
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作者 吴海军 王可慧 +3 位作者 李明 段建 周刚 张庆明 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2022年第20期46-53,共8页
921A钢是我国重要的舰船结构钢,研究921A钢在高温、高应变率条件下的动态力学性能对舰船结构防护设计和安全评估具有重要意义。采用电子万能试验机和带有同步组装系统的高温Hopkinson压杆试验装置,对921A钢在不同温度(25~500℃)、不同... 921A钢是我国重要的舰船结构钢,研究921A钢在高温、高应变率条件下的动态力学性能对舰船结构防护设计和安全评估具有重要意义。采用电子万能试验机和带有同步组装系统的高温Hopkinson压杆试验装置,对921A钢在不同温度(25~500℃)、不同应变率(0.001~4000 s^(-1))下的准静态和动态力学性能进行了研究。结果表明,921A钢具有明显的应变率强化效应和热软化效应,应变率强化效应随温度升高逐渐减弱,热软化效应对应变率变化不敏感。考虑了应变、应变率和温度对力学性能的影响,拟合得到了921A钢的Johnson-Cook本构模型参数。开展了弹体高速撞击双层921A钢板的试验,并采用得到的Johnson-Cook本构模型参数进行了数值仿真,靶板弹孔平均直径和破坏形貌的仿真结果与试验结果吻合较好,验证了该模型能够较好地描述921A钢在高速冲击条件下的动态力学行为。 展开更多
关键词 固体力学 921A钢 动态力学性能 应变率强化效应 热软化效应 Johnson-Cook本构模型
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SPRC340S金属在不同应变率下的本构模型评估 被引量：3
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作者 尚宏春 武鹏飞 娄燕山 《精密成形工程》 2020年第6期44-48,共5页
目的为了确保高速变形下有限元分析的可靠性,选用合适的本构模型去描述材料在不同应变率下的力学特性。方法针对SPRC340S钢在不同应变率下的硬化行为,评估了6个常用应变率强化模型的准确性,评估的应变率强化模型包括Johnson-Cook模型、M... 目的为了确保高速变形下有限元分析的可靠性,选用合适的本构模型去描述材料在不同应变率下的力学特性。方法针对SPRC340S钢在不同应变率下的硬化行为,评估了6个常用应变率强化模型的准确性,评估的应变率强化模型包括Johnson-Cook模型、Modified Khan-Huang模型、Modified Johnson-Cook模型、Lim-Huh模型和Zerilli-Armstrong模型。通过较大应变率范围内的试验数据对所研究的模型参数进行标定,采用标定后的模型预测了不同应变率下的硬化曲线。结果发现误差最大的模型为ZA(FCC)模型,预测误差达到1.1682;预测精度最高的模型为Lim-Huh模型,误差只有0.0024。结论结合模型的结构特征与结果对比讨论,发现Lim-Huh模型最适用于表征SPRC340S金属材料的应变率硬化特性。 展开更多
关键词 应变率 应变率强化模型 参数标定 试验对比
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Q355ND钢静动态力学行为与Johnson-Cook本构参数拟合
4
作者 魏继锋 李新菊 +1 位作者 吉耿杰 韩璐 《北京理工大学学报》 北大核心 2025年第5期437-443,共7页
采用INSTRON5985材料测试机和SHPB实验系统分别开展Q355ND钢的静态和动态力学性能实验,获得了Q355ND钢在0.001、2600、3600、4100 s^(−1)应变率下的力学性能参量.研究结果表明,Q355ND钢材料屈服强度随应变率的增大而增大,表明该材料为... 采用INSTRON5985材料测试机和SHPB实验系统分别开展Q355ND钢的静态和动态力学性能实验,获得了Q355ND钢在0.001、2600、3600、4100 s^(−1)应变率下的力学性能参量.研究结果表明,Q355ND钢材料屈服强度随应变率的增大而增大,表明该材料为应变敏感材料,具有应变率强化效应.基于实验结果拟合得到Q355ND的屈服应力参数A、应变强化系数B、应变强化指数n和应变率强化参数C等参量,从而构建出Q355ND钢材料的Johnson-Cook本构模型,可较好地描述Q355ND钢材料在静、动态载荷下的力学行为,为该材料的相关应用研究提供了基础数据. 展开更多
关键词 本构模型 Q355ND钢 屈服强度 应变率强化效应
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舰船局部板架结构在水下爆炸冲击波下动态响应的相似律研究 被引量：19
5
作者 张振华 陈平毅 +2 位作者 漆万鹏 王乘 朱锡 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2008年第6期81-86,共6页
首先分析舰船局部板架结构在水下爆炸冲击波作用下的结构吸能机理。在此基础上确定了影响结构最终塑性变形的相关物理量。利用Π定律对该问题进行相似分析。针对是否计及材料应变率强化效应的两种情况,提出了模型和原型的相似条件,并对... 首先分析舰船局部板架结构在水下爆炸冲击波作用下的结构吸能机理。在此基础上确定了影响结构最终塑性变形的相关物理量。利用Π定律对该问题进行相似分析。针对是否计及材料应变率强化效应的两种情况,提出了模型和原型的相似条件,并对考虑应变率强化效应时利用模型预报原型最终塑性变形的误差和影响因素进行了分析。结论可以用于指导舰船局部板架在水下爆炸冲击波作用下动态响应的模型试验,进而预报实船结构的最终塑性变形。 展开更多
关键词 舰船 水下爆炸 局部板架 动态响应 相似律 应变率强化
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铝合金板材温热成形性能 被引量：24
6
作者 刘合军 郎利辉 李涛 《塑性工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2009年第3期145-148,181,共5页
在20℃～300℃的温度范围内,分别对7B04-T6和6061-T6铝合金薄板进行了单拉试验,结果表明,7B04-T6高强度铝合金的断后延伸率和拉伸极限应变在温热状态下都有显著的提高,比较适合于温热成形,而6061-T6则不太适合。另外,基于Fields&Bac... 在20℃～300℃的温度范围内,分别对7B04-T6和6061-T6铝合金薄板进行了单拉试验,结果表明,7B04-T6高强度铝合金的断后延伸率和拉伸极限应变在温热状态下都有显著的提高,比较适合于温热成形,而6061-T6则不太适合。另外,基于Fields&Backofen本构方程,对7B04-T6在不同温度状态下的强化规律进行了分析和探讨,结果表明,随着温度的逐渐升高,应变强化指数n值不断减小,应变率敏感系数m值则显著增大,应变率强化明显增强,这也是在温热状态下其成形性能提高的主要原因。 展开更多
关键词 铝合金 温热单拉 成形性能 应变强化 应变率强化
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退火纯钛板压缩力学性能的各向异性 被引量：11
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作者 詹从堃 陈志永 唐林 《中南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第11期4253-4258,共6页
沿退火纯钛板材轧向(RD 0°)、横向(RD 90°)以及轧制平面内与轧向成45°(RD 45°)等3个方向取圆柱形试样,采用Instron电子拉伸机和分离式Hopkinson压杆,进行准静态和动态压缩实验,获得不同应变率下的应力-应变曲线,计... 沿退火纯钛板材轧向(RD 0°)、横向(RD 90°)以及轧制平面内与轧向成45°(RD 45°)等3个方向取圆柱形试样,采用Instron电子拉伸机和分离式Hopkinson压杆,进行准静态和动态压缩实验,获得不同应变率下的应力-应变曲线,计算3个方向的应变率强化效应。研究结果表明:退火纯钛板准静态和动态压缩力学性能均表现出明显的各向异性,其中RD 90°方向屈服强度最大,RD 45°方向次之,RD 0°方向屈服强度最小;在较小的应变程度下流变应力也具有同样的规律。不同方向上的应变率强化效应也存在显著差异:RD 0°方向最强,RD 45°方向次之,RD 90°方向最弱;基于纯钛{0001}-1 1 20-基面和{1 010}-1 210-棱柱面滑移微观塑性变形机制,结合晶体塑性变形理论,考虑多晶板材晶体取向分布,定性解释了退火纯钛板压缩力学性能各向异性。 展开更多
关键词 纯钛 压缩力学性能 各向异性 应变率强化效应 织构
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船体梁在近距爆炸冲击波作用下动态响应的相似律研究 被引量：8
8
作者 李海涛 朱锡 张振华 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2010年第9期28-32,共5页
以船体梁在爆炸冲击波作用下发生整体塑性运动响应的理论方法为基础,首先确定了影响梁整体结构最终塑性变形的相关物理量,利用定律对该问题进行相似性分析,给出相似参数和准确相似条件。研究了考虑结构应变率强化效应造成的相似畸变问题... 以船体梁在爆炸冲击波作用下发生整体塑性运动响应的理论方法为基础,首先确定了影响梁整体结构最终塑性变形的相关物理量,利用定律对该问题进行相似性分析,给出相似参数和准确相似条件。研究了考虑结构应变率强化效应造成的相似畸变问题,分析了模型缩比尺度、模型应变率大小以及不同结构材料对相似误差的影响。研究发现:随着缩比尺度的减小,或结构应变率响应值的增大,预报误差将增大;所用结构材料的应变率敏感度越高,模型预报原型的误差越大。结论可用于指导船体梁在水下爆炸冲击波作用下动态响应的模型试验设计。 展开更多
关键词 爆炸力学 水下近距爆炸 冲击波 动态响应 相似律 应变率强化
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铝合金6061-T6高速切削物理仿真材料本构模型 被引量：5
9
作者 徐道春 冯平法 +1 位作者 郁鼎文 吴志军 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第12期273-277,共5页
在分离式Hopkinson压杆实验(SHPB)和准静态压缩实验装置上对铝合金6061-T6进行了高温(20～500℃)高应变率(达104/s)下的动、静态力学性能实验,在获得应变强化、应变率强化和热软化效应曲线的基础上,修正了经典的JC(Johnson-Cook)方程,... 在分离式Hopkinson压杆实验(SHPB)和准静态压缩实验装置上对铝合金6061-T6进行了高温(20～500℃)高应变率(达104/s)下的动、静态力学性能实验,在获得应变强化、应变率强化和热软化效应曲线的基础上,修正了经典的JC(Johnson-Cook)方程,并在仿真模型中验证了所得MJC方程的有效性。研究表明:铝合金6061-T6材料流变应力随应变和应变率的升高而升高,随变形温度升高而降低;提出的JC修正方程较JC方程具有更高的本构关系描述精度;所获得的铝合金6061-T6材料本构方程,为该材料高速切削物理仿真提供了精确的动、静态材料模型参数。 展开更多
关键词 分离式Hopkinson压杆技术 应变强化 应变率强化 热软化效应
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粗骨料粒径对混凝土动态压缩行为的影响研究 被引量：8
10
作者 王江波 丁俊升 +2 位作者 王晓东 杜忠华 高光发 《爆炸与冲击》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第2期29-39,共11页
粗骨料作为混凝土材料组成最主要的部分,对混凝土力学性能和破坏模式有着很重要的影响。为了研究粗骨料平均粒径对混凝土动态力学性能的影响规律,针对不同平均粗骨料平均粒径(6、12、24 mm)的混凝土和砂浆材料进行了一系列SHPB试验,得... 粗骨料作为混凝土材料组成最主要的部分,对混凝土力学性能和破坏模式有着很重要的影响。为了研究粗骨料平均粒径对混凝土动态力学性能的影响规律,针对不同平均粗骨料平均粒径(6、12、24 mm)的混凝土和砂浆材料进行了一系列SHPB试验,得到了不同应变率下各试件的应力-应变曲线,并对每种材料的动态增长因子(dynamic increase factor,DIF)与应变率的对数进行了线性拟合。结果表明:砂浆和混凝土材料的抗压强度具有明显的应变率效应,其动态抗压强度随着应变率的增加而逐渐增大,应力-应变曲线呈现相似的变化趋势;在相同的动态应变率条件下,平均粗骨料粒径为12 mm的混凝土的动态抗压强度最大,这与准静态条件下砂浆抗压强度最大截然不同;不同粗骨料粒径混凝土材料的应变率强化系数均大于砂浆材料,且随着粗骨料无量纲尺寸的增大,混凝土材料的应变率强化因子呈现先增大后减小的趋势。 展开更多
关键词 粗骨料平均粒径 动态压缩 混凝土 应变率强化因子 SHPB
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