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极端载荷条件下材料弹塑性响应异常现象与位错动力学研究需求探讨

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极端载荷条件下材料弹塑性响应异常现象与位错动力学研究需求探讨

Dynamic strength behavior of a Zr-based bulk metallic glass under shock loading

中国力学大会-2015

作者：俞宇颖谭华谭叶戴诚达陈开果彭建祥李雪梅胡昌明吴强

介绍了强冲击载荷作用下典型金属材料弹塑性变形异常实验现象——在冲击加载-再加载过程或者冲击加载-卸载过程呈现的"准弹性"行为,以及基于位错动力学对该现象微观机理的研究现状与问题.

关键词：

来源： cnki会议评论

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cnki会议

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Chinese Physics B 2015年第6期24卷 461-465页

作者：俞宇颖习锋戴诚达蔡灵仓谭叶李雪梅吴强谭华 Laboratory for Shock Wave and Detonation Physics Research Institute of Fluid PhysicsChinese Academy of Engineering Physics

Dynamic strength behavior of Zr51Ti5NiloCu25A19 bulk metallic glass （BMG） up to 66 GPa was investigated in a series of plate impact shock-release and shock-reload experiments. Particle velocity profiles measured at the sample/LiF window interface were used to estimate the shear stress, shear modulus, and yield stress in shocked BMG. Beyond confirm- ing the previously reported strain-softening of shear stress during the shock loading process for BMGs, it is also shown that the softened Zr-BMG still has a high shear modulus and can support large yield stress when released or reloaded from the shocked state, and both the shear modulus and the yield stress appear as strain-hardening behaviors. The work provides a much clearer picture of the strength behavior of BMGs under shock loading, which is useful to comprehensively understand the plastic deformation mechanisms of BMGs.

关键词： shock loading dynamic strength bulk metallic glass

[100]LiF单晶在60 GPa以内冲击加载下的高压屈服强度特性

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爆炸与冲击 2022年第4期42卷 128-135页

作者：谭叶李雪梅俞宇颖南小龙甘元超叶想平胡建波王倩男中国工程物理研究院流体物理研究所冲击波物理与爆轰物理重点实验室四川绵阳621999

获取光学窗口自身的高压强度特性是开展材料高压高应变率冲击响应行为精密测量和数据反演的重要基础。利用平板撞击和双屈服面法,通过冲击-卸载、冲击-再加载原位粒子速度剖面精细测量和数据反演,获得了约60 GPa范围内[100]LiF屈服强度... 详细信息

获取光学窗口自身的高压强度特性是开展材料高压高应变率冲击响应行为精密测量和数据反演的重要基础。利用平板撞击和双屈服面法,通过冲击-卸载、冲击-再加载原位粒子速度剖面精细测量和数据反演,获得了约60 GPa范围内[100]LiF屈服强度特性随冲击压力的变化规律。结果表明:在实验压力范围内,[100]LiF的屈服强度随加载压力的提高而显著提高,压力硬化效应显著;同时,LiF在冲击加载下的屈服强度高于磁驱准等熵加载结果,应变率硬化效应强于热软化效应。采用Huang-Asay模型确定了可描述冲击加载[100]LiF强度特性的本构模型参数,为LiF在强度、相变、层断裂等加窗测量实验中的深入应用和数据准确解读提供了重要支撑。

关键词： LiF 屈服强度冲击加载双屈服面法

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冲击加载下多晶铝的晶体塑性有限元模拟

高压物理学报 2022年第6期36卷 137-149页

作者：叶常青陈然刘桂森刘静楠胡建波俞宇颖王栋陈开果沈耀上海交通大学材料科学与工程学院上海200240 中国工程物理研究院流体物理研究所冲击波物理与爆轰物理重点实验室四川绵阳621999 西北核技术研究院陕西西安710024 国防科技大学物理系湖南长沙410073

在多晶材料中,不同取向晶粒间的晶界往往对材料在冲击加载下的动力学响应有极大的影响。在单晶晶体塑性模型的基础上,通过考虑晶界与位错相互作用的微观机理,建立了一个包含晶界阻力、几何必需位错以及背应力的多晶晶体塑性模型,并模拟... 详细信息

在多晶材料中,不同取向晶粒间的晶界往往对材料在冲击加载下的动力学响应有极大的影响。在单晶晶体塑性模型的基础上,通过考虑晶界与位错相互作用的微观机理,建立了一个包含晶界阻力、几何必需位错以及背应力的多晶晶体塑性模型,并模拟研究了基于Voronoi几何模型的多晶铝在冲击加载下的力学响应。结果表明:冲击波后的晶界单元存在极高的残余剪应力,而晶粒内部单元的剪应力趋近于零;晶界附近存在较大的塑性变形梯度,产生大量沿晶界分布的几何必需位错和背应力;由滑移不连续性引起的晶界阻力是造成冲击波后大量残余剪应力的主要因素,而几何必需位错和背应力对剪应力松弛程度的影响较小。

关键词：晶体塑性冲击加载晶界效应晶界阻力几何必需位错背应力

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Unusual softening behavior of yield strength in niobium at high pressures

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Chinese Physics B 2018年第10期27卷 501-507页

作者： Qiu-Min Jing Qiang He Yi Zhang Shou-Rui Li Lei Liu Qi-Yue Hou Hua-Yun Geng Yan Bi Yu-Ying Yu Qiang Wu National Key Laboratory of Shock Wave and Detonation Physics Institute of Fluid PhysicsChina Academy of Engineering PhysicsMianyang 621900China

In situ synchrotron angle-dispersive x-ray diffraction experiments on niobium powders have been conducted at pressures up to 61 GPa and room temperature using the diamond anvil cell technique. From the full width at half maximum of the measured diffraction lines, the yield strength was derived with the line-width analysis theory. The niobium powder sample was found to be compressed more packed firstly and then yielded at~14 GPa–18 GPa. Following an initial increase in the yield strength with pressure, an obvious decrease was observed occurring at ~42 GPa–47 GPa accompanying with a typical pressure dependence above 47 GPa. The experimentally observed anomalous softening of the yield strength in niobium surprisingly follows the trend of the predicted unusual softening in the shear modulus by the recent theoretical investigations. The possible mechanisms, applicable to interpret the yield strength softening of materials at high pressure,were also discussed in detail.

关键词： x-ray diffraction niobium diamond anvil cell yield strength anomalous softening