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金属正交波纹夹芯结构的动态压缩响应

爆炸与冲击 2020年第1期40卷 51-62页

作者：朱源张建勋秦庆华西安交通大学航天航空学院机械结构强度与振动国家重点实验室

通过理论和数值方法,对冲击载荷下金属正交波纹夹芯结构的动态压缩响应进行了研究。考虑材料应变率影响,建立了金属正交波纹夹芯结构动态响应的理论模型,同时对它的动态压缩响应进行了有限元模拟。结果表明,考虑材料应变率影响的理论模... 详细信息

通过理论和数值方法,对冲击载荷下金属正交波纹夹芯结构的动态压缩响应进行了研究。考虑材料应变率影响,建立了金属正交波纹夹芯结构动态响应的理论模型,同时对它的动态压缩响应进行了有限元模拟。结果表明,考虑材料应变率影响的理论模型的预测结果与有限元模拟结果吻合较好。进一步对多层正交波纹夹芯结构的动态压缩响应进行了数值模拟,获得了不同速度冲击下的变形模式,分析了层数对其动态响应的影响。研究发现,通过增加层数能够有效地增强结构的缓冲吸能能力,但层数超过4层以后增强效果不明显。

关键词：正交波纹结构多层夹芯结构动态压缩应变率效应缓冲吸能

Al基和Al-6Si基闭孔泡沫铝的动态压缩性能

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中国有色金属学报 2007年第5期17卷 704-709页

作者：尉海军李兵郭志强姚广春东北大学材料与冶金学院教育部材料先进制备技术工程研究中心沈阳110004

利用熔体转移发泡法制备了不同密度的Al基和Al-6Si基闭孔泡沫铝(CCAF),探讨了CCAF基体的微观形貌及物相组成,对其动态压缩性能进行了研究。结果表明:Al基CCAF基体微观形貌较单一,基本上是小块状(Al20CaTi2);而Al-6Si基CCAF基体微观形貌... 详细信息

利用熔体转移发泡法制备了不同密度的Al基和Al-6Si基闭孔泡沫铝(CCAF),探讨了CCAF基体的微观形貌及物相组成,对其动态压缩性能进行了研究。结果表明:Al基CCAF基体微观形貌较单一,基本上是小块状(Al20CaTi2);而Al-6Si基CCAF基体微观形貌复杂,主要呈大片状(Al3.21Si0.47和CaAl2Si3)、长针状(Al3Ti)和小白点(Al2O3)。动态压缩结果显示:Al基CCAF压缩应力—应变曲线较平缓,断裂层有明显的材料撕裂痕迹;而Al-6Si基CCAF压缩应力—应变曲线不光滑,个别曲线波动较大,断裂层出现显著的脆性材料断裂特征;随着相对密度的增加,Al基和Al-6Si基CCAF屈服强度(σpl)和表观弹性模量(E0.2)整体趋势都在增加。

关键词：闭孔泡沫铝动态压缩相对密度屈服强度表观弹性模量

聚合物粘接炸药动态压缩过程中的损伤仿真研究

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中国胶粘剂 2015年第2期24卷 25-28页

作者：孟凡维徐文峥中北大学化工与环境学院山西太原030051

研究了不同过载条件下聚合物粘接炸药(PBX)的动态力学特性。采用弹体侵彻混凝土的方法计算出药柱的不同过载值,得到了药柱的过载-时间曲线。通过有限元软件对药柱的损伤过程进行了数值模拟,分析了在无径向约束条件下的过载量对药柱损伤... 详细信息

研究了不同过载条件下聚合物粘接炸药(PBX)的动态力学特性。采用弹体侵彻混凝土的方法计算出药柱的不同过载值,得到了药柱的过载-时间曲线。通过有限元软件对药柱的损伤过程进行了数值模拟,分析了在无径向约束条件下的过载量对药柱损伤的影响。研究结果表明:随着加载时间的不断延长,药柱颗粒之间发生界面脱胶,药柱中心产生微小裂纹;继续压缩时,药柱颗粒发生穿晶断裂,裂纹呈一定角度沿着剪切屈服面延伸;药柱沿晶断裂先于穿晶断裂出现,带有沿晶裂纹的试样依然能承受加载;随着过载值的增加,药柱的损伤逐渐增大。

关键词：聚合物粘接炸药损伤动态压缩数值模拟过载特性裂纹

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闭孔泡沫铝的动态压缩力学性能试验研究

闭孔泡沫铝的动态压缩力学性能试验研究

作者：张茂轩天津大学

学位级别：硕士

泡沫铝作为一种多孔金属材料,相比于传统的金属和有机材料,具有质轻以及更强的吸能能力等优点,使其在交通和航空航天领域被广泛使用。随着民用建筑抗爆研究的开展,泡沫铝作为吸能材料,逐渐用于减轻爆炸冲击波对建筑主体结构的作用。为... 详细信息

泡沫铝作为一种多孔金属材料,相比于传统的金属和有机材料,具有质轻以及更强的吸能能力等优点,使其在交通和航空航天领域被广泛使用。随着民用建筑抗爆研究的开展,泡沫铝作为吸能材料,逐渐用于减轻爆炸冲击波对建筑主体结构的作用。为了揭示泡沫铝的减爆作用机理,完善其减爆设计理论与方法,亟需对泡沫铝材料在高应变率下的力学性能进行系统研究。本文利用实验室的INSTRON高速动力加载系统,开展了闭孔泡沫铝材料在高应变率下的动态压缩力学性能试验研究,主要内容和结论如下:（1）结合以往的试验研究成果制备出合适尺寸的闭孔泡沫铝试件。对霍普金森压杆（SHPB）试验技术以及直接撞击试验技术的应用进行了总结,并介绍了其试验原理及假定。对实验室INSTRON高速动力加载系统进行了介绍,并根据试验设备的性能参数和工作原理,通过在作动器中加入一段“刚度足够大的可破坏的”有机玻璃（PMMA）管,可以解决INSTRON在高速压缩过程中存在的减速段问题,使其适用于闭孔泡沫铝的动态压缩试验。（2）为了研究闭孔泡沫铝高速压缩试验中的惯性效应,采用改进的INSTRON高速动力加载系统,并利用正向试验和反向试验技术对15、30mm厚的闭孔泡沫铝试件进行试验研究。结果表明试件越厚,闭孔泡沫铝在高速压缩试验中的惯性效应越明显;在加载速度确定的情况下,通过设计合适的试件厚度,可以消除泡沫铝高速压缩试验中惯性效应的影响。（3）基于惯性效应试验的研究结果,选用15mm厚的闭孔泡沫铝试件进行了10~1000s-1应变率下的高速压缩试验,并采用吸能效率法处理试验数据。结果表明在高速压缩下,闭孔泡沫铝的应力-应变曲线与准静态条件相同,具有明显的弹性段、平台段及压实段的3阶段特征。闭孔泡沫铝的平台应力具有明显的应变率效应,而致密应变在不同的应变率下表现出了不同的变化趋势,初步解释为泡沫铝孔壁塑性变形机制的改变以及波动效应的相互影响。随着应变率的逐渐增加,闭孔泡沫铝的单位体积吸能能力也随之提升。

关键词：闭孔泡沫铝动态压缩惯性效应应变率效应平台应力吸能能力

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基于分段的哈夫曼动态压缩大文件改进算法

池州学院学报 2021年第3期35卷 29-33页

作者：程敏何文强鲍康胜合肥师范学院计算机学院安徽合肥230601 合肥市第六中学计算机组安徽合肥230061

文件传输需要进行压缩处理,较小的文件采用哈夫曼编码进行动态压缩耗时较小,但是大文件要进行压缩传输时,实验发现传统哈夫曼编码的静态压缩和动态压缩耗时都很长。本文提出一种分段的编码方式,可以明显减少时间消耗。

关键词：哈夫曼动态压缩静态压缩分段

两种不同微结构的高硅氧/酚醛树脂基复合材料动态压缩性能研究

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中国测试 2016年第10期42卷 113-118页

作者：陈军红徐伟芳谢若泽张方举黄西成胡文军中国工程物理研究院总体工程研究所四川绵阳621999

为获得高硅氧/酚醛树脂基复合材料动态压缩力学性能以及研究微结构对该种材料力学性能影响,利用分离式霍普金森压杆分别对两种不同微结构的高硅氧/酚醛树脂基复合材料进行动态压缩实验。实验结果发现,在相同应变率下,高硅氧丝/酚醛树脂... 详细信息

为获得高硅氧/酚醛树脂基复合材料动态压缩力学性能以及研究微结构对该种材料力学性能影响,利用分离式霍普金森压杆分别对两种不同微结构的高硅氧/酚醛树脂基复合材料进行动态压缩实验。实验结果发现,在相同应变率下,高硅氧丝/酚醛树脂基复合材料强度高于高硅氧布/酚醛树脂基复合材料。此外,实验结果还显示微结构对材料的失效模式有显著影响,高硅氧丝/酚醛树脂基复合材料显现出一种劈裂的失效模式,而高硅氧布/酚醛树脂基复合材料却发生剪切断裂。进一步通过对其断裂形貌分析指出,高硅氧玻璃纤维的排列方式决定复合材料的断裂模式。

关键词：高硅氧纤维复合材料微结构动态压缩失效模式

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纯钒的动态压缩力学性能实验研究

中国测试 2016年第10期42卷 40-44页

作者：谢若泽胡文军黄西成张方举中国工程物理研究院总体工程研究所四川绵阳621900

为研究纯钒在常温下的动态压缩力学性能,采用霍普金森压杆(SHPB)对其进行应变率效应实验并采用应变冻结法对其进行应变累积实验,给出纯钒在常温下的动态压缩应力应变曲线,研究应变历史对材料性能的影响,并与电弧熔炼钒合金进行比较,结... 详细信息

为研究纯钒在常温下的动态压缩力学性能,采用霍普金森压杆(SHPB)对其进行应变率效应实验并采用应变冻结法对其进行应变累积实验,给出纯钒在常温下的动态压缩应力应变曲线,研究应变历史对材料性能的影响,并与电弧熔炼钒合金进行比较,结果表明:在应变率为4 430 s-1时,纯钒的流变应力为564 MPa,比应变率810 s-1时的437 MPa提高29%,纯钒具有明显的应变率效应;应变历史虽然对纯钒有影响,但其影响并不强烈;电弧熔炼钒合金的强度远高于纯钒。

关键词：纯钒动态压缩应变率应变历史

激光立体成形GH4169动态压缩力学行为研究

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激光立体成形GH4169动态压缩力学行为研究

作者：袁康博西北工业大学

学位级别：硕士

GH4169合金凭借其较高的高温强度,良好的疲劳、持久和蠕变性能,优异的加工和焊接性能,被广泛应用于航空、航天、核能及动力等国防重要领域。激光立体成形技术作为一种以进行高性能复杂结构金属零部件的无模具、快速、全致密和近净成形... 详细信息

GH4169合金凭借其较高的高温强度,良好的疲劳、持久和蠕变性能,优异的加工和焊接性能,被广泛应用于航空、航天、核能及动力等国防重要领域。激光立体成形技术作为一种以进行高性能复杂结构金属零部件的无模具、快速、全致密和近净成形为目的的先进材料制备技术,在近二十多年发展迅速,在金属制造领域具有良好的应用前景。本文以激光立体成形(Laser Solid Forming,LSF)GH4169合金为研究对象,采用试验研究和理论分析相结合的方法,综合考虑激光立体成形技术带来的各种原始制造缺陷问题,研究了其在不同应变率(0.001000/s)和温度(298K273K)下的压缩力学行为。本文的主要研究内容如下:1、首先,运用激光立体成形技术通过控制不同的工艺参数制备出具有不同微观组织和原始制造缺陷的LSF GH4169合金;然后,分别采用GH4169合金的直接时效处理和标准热处理工艺对材料进行热处理;最后,利用金相显微镜和扫描电子显微镜对不同制备工艺参数和热处理状态的材料进行微观组织分析和原始制造缺陷统计。2、利用电子万能试验机、分离式Hopkinson压杆装置测试了不同制备工艺参数和热处理方法的LSF GH4169合金在不同应变率(0.001000/s)下的压缩力学性能。发现沉积态和热处理态下的LSF GH4169合金在不同应变率下的压缩屈服强度与合金的枝晶一次间距近似呈现负线性关系。沉积态和经过直接时效处理的LSF GH41469由于其具有沿沉积方向(Z方向)外延生长的粗大柱状晶组织,压缩力学性能具有明显的各向异性,垂直沉积方向上的压缩流动应力大于沿沉积方向,经过标准热处理后的LSF GH4169合金的微观组织和压缩力学各向异性均被消除。3、由于经过直接时效处理的LSF GH4169合金在一定的温度范围内出现了流动应力随温度变化的反常现象(第三类应变时效),选用一种基于物理概念的本构模型,并且利用正态分布描述这种反常现象,拟合出相应的模型参数,为相关数值模拟研究提供参考依据。4、利用金相显微镜和扫描电子显微镜对压缩后的LSF GH4169合金进行微观组织分析、裂纹和断口形貌分析。发现当不存在明显的宏观缺陷时,准静态压缩裂纹主要为沿枝晶壁扩展的剪切裂纹,而动态压缩下是沿枝晶壁和穿晶的混合型剪切裂纹。当存在有缩松、液化裂纹或气孔等宏观原始制造缺陷时,压缩裂纹多从缺陷处萌生、转折和扩展,各类原始制造缺陷降低了材料的动态压缩强度,对LSF GH4169合金的抗冲击性能产生不良影响。

关键词：激光立体成形 GH4169合金动态压缩力学性能变形破坏机理

高应变率下铸造镁合金AZ91的动态压缩性能及破坏机理

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中国有色金属学报 2009年第7期19卷 1163-1168页

作者：赵峰李玉龙索涛黄卫东刘建睿西北工业大学航空学院西安710072 西北工业大学凝固技术国家重点实验室西安710072

利用INSTRON准静态试验机和分离式Hopkinson压杆系统对铸造镁合金AZ91在不同应变率下进行压缩试验,研究AZ91镁合金在高应变率范围内(应变率6×102～1×104s-1)的动态力学行为,并利用扫描电镜观察试样在不同应变率下破坏断口微观形貌的变... 详细信息

利用INSTRON准静态试验机和分离式Hopkinson压杆系统对铸造镁合金AZ91在不同应变率下进行压缩试验,研究AZ91镁合金在高应变率范围内(应变率6×102～1×104s-1)的动态力学行为,并利用扫描电镜观察试样在不同应变率下破坏断口微观形貌的变化,探索应变率对破坏机理的影响。结果表明:室温下铸造镁合金AZ91具有明显的应变硬化性质;在准静态压缩过程中材料对应变率负敏感,当应变率达到7×103s-1时,AZ91镁合金表现出明显的应变率敏感性;在准静态破坏和动态破坏下,材料断口的微观形貌具有很大不同。

关键词： AZ91镁合金应变硬化动态压缩断口分析