材料在動(dòng)態(tài)沖擊下的行為與準(zhǔn)靜態(tài)有很大不同。通過(guò)X射線相襯成像(X-ray Phase Contrast Imaging)和光學(xué)成像的方式,在分離式霍普金森壓桿(Split Hopkinson Pressure Bar)上研究了ITO(Indium Tin Oxide)玻璃的動(dòng)態(tài)損傷和破壞過(guò)程。首先介紹了彈性波控制方程這一應(yīng)力波理論的基礎(chǔ),進(jìn)而從理論上解釋了SHPB裝置的原理,并且簡(jiǎn)要介紹了SHPB裝置的發(fā)展、存在的問(wèn)題以及相應(yīng)的解決辦法。針對(duì)SHPB實(shí)驗(yàn)中試樣加載初期應(yīng)力不均勻和難以實(shí)現(xiàn)恒應(yīng)變率加載這兩大難題,選取有機(jī)玻璃作為實(shí)驗(yàn)材料,討論紫銅整形器以及子彈速度對(duì)入射脈沖波形的影響。在入射桿前端加紫銅整形器,利用其塑形變形來(lái)延長(zhǎng)入射脈沖的上升沿升時(shí),延緩試樣的破壞時(shí)間,進(jìn)而滿足試樣加載過(guò)程中應(yīng)力平衡和變形均勻的條件。實(shí)驗(yàn)結(jié)果及分析表明,整形器的使用確實(shí)能改善入射波形,獲得理想效果。通過(guò)XPCI和光學(xué)成像模式的對(duì)比,證明了XPCI在揭示脆性材料動(dòng)態(tài)破壞過(guò)程中裂紋的萌生擴(kuò)展等方面的優(yōu)勢(shì),歸因于其強(qiáng)穿透性和高分辨率。玻璃樣品的預(yù)損傷引起其破壞強(qiáng)度的分散性較大。大量的灰度統(tǒng)計(jì)分析了樣品的損傷演...

【文章頁(yè)數(shù)】：66 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
第1章 緒論
    1.1 選題背景及意義
    1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 SHPB技術(shù)的由來(lái)
        1.2.2 國(guó)內(nèi)外SHPB實(shí)驗(yàn)研究情況
    1.3 脆性材料動(dòng)態(tài)壓縮研究情況
    1.4 本文的主要研究?jī)?nèi)容及章節(jié)安排
第2章 霍普金森壓桿及相關(guān)實(shí)驗(yàn)技術(shù)
    2.1 霍普金森壓桿技術(shù)原理
        2.1.1 裝置圖及基本原理
        2.1.2 彈性波控制方程
        2.1.3 試件中的應(yīng)力、應(yīng)變及應(yīng)變率的計(jì)算
        2.1.4 桿中應(yīng)變測(cè)試
        2.1.5 試樣尺寸原則
    2.2 霍普金森壓桿存在的問(wèn)題及改進(jìn)
    2.3 XPCI和光學(xué)成像技術(shù)
    2.4 測(cè)量系統(tǒng)和數(shù)據(jù)采集處理系統(tǒng)
第3章 脈沖整形器在脆性材料SHPB加載中的應(yīng)用
    3.1 14.5mm壓桿的移波查點(diǎn)問(wèn)題
    3.2 入射桿和透射桿上應(yīng)變片的標(biāo)定
    3.3 脈沖整形器在SHPB加載中的整形效果
        3.3.1 材料和試件
        3.3.2 紫銅脈沖整形器的效果
    3.4 本章小結(jié)
第4章 ITO玻璃實(shí)驗(yàn)與數(shù)據(jù)分析
    4.1 材料及試樣
    4.2 損傷量化
    4.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果及分析
        4.3.1 試樣抗壓強(qiáng)度
        4.3.2 試樣破壞模式
    4.4 碎片回收分析
    4.5 本章小結(jié)
結(jié)論
致謝
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文



本文編號(hào)：3918853