电炮驱动金属飞片加载下韧性金属层裂研究

作     者：熊信 

作者单位：中国工程物理研究院 

学位级别：硕士

导师姓名：孙承纬

授予年度：2007年

学科分类：08[工学] 080502[工学-材料学] 0805[工学-材料科学与工程（可授工学、理学学位）] 

主      题：微孔洞成核和生长模型 电炮 层裂 

摘      要：韧性金属层裂研究中SRI-NAG(Stanford Research Institute-Nucleation and Growth)模型在微孔洞成核规律研究中被广泛认可，模型参数通常被认为是常数。极高应变率下Cu、Al中微孔洞分布均表现为成核规律相关参数与应变率有关，探求不同应变率、不同材料参数加载下，NAG模型参数的变化规律是研究微孔洞成核机理和规律的可行方法。 本文开展10s应变率电炮驱动二级飞片冲击加载下无氧铜和工业纯铜初始层裂软回收实验，对回收样品进行金相分析，统计微孔洞数密度、孔隙度分布。根据金相照片和统计数据，微孔洞通常在晶界处成核，在大孔洞附近的晶粒中也有孔洞成核;微孔洞成核对冲击波幅值较为敏感，对脉宽较不敏感;微孔洞生长对幅值较不敏感，对脉宽较为敏感。纯度不同的铜中微孔洞分布形貌存在差异，同时开展了电炮驱动二级飞片撞击无氧铜靶层裂实验，采用VISAR测量靶后自由面速度历史，测量的层裂强度和层裂片厚度与文献公布规律和冲击波传播规律基本符合。 采用一维冲击波程序SSS结合SRI-DFRACT模型模拟10-10s加载应变率范围内无氧铜和工业纯铜中微孔洞数密度和孔隙度分布，由微孔洞分布相关参数与应变率的关系，确定了～10s应变率下NAG模型参数，发现成核速率与材料纯度有关。模拟后自由面速度历史与实验符合较好，模拟中采用的状态方程、本构关系和微孔洞演化规律是合理的。