發(fā)布時間：2021-02-15 04:21

　　采用新型復合彈丸撞擊法,對金屬涂層界面間的結(jié)合強度進行了理論分析與試驗研究。采用應力波理論,建立了一維應力波模型,對復合彈丸撞擊過程中應力波傳播過程與規(guī)律進行分析；接著,建立復合彈丸撞擊金屬涂層鋼板的試驗系統(tǒng),以彈道槍作為發(fā)射裝置,采用覆有金屬薄膜的彈丸撞擊涂層試件,發(fā)現(xiàn)了試件上涂層剝落現(xiàn)象,驗證了彈丸撞擊法的可行性；基于此,采用非線性有限元程序ANSYS/LS-DYNA對復合彈丸撞擊涂層鋼板的過程進行了數(shù)值仿真,獲得了基體厚度、彈頭薄膜與鋼板涂層厚度的比值、彈丸撞擊的速度等參數(shù)變化時,基體及界面涂層側(cè)法向的應力分布情況,分析了鎳涂層與陶瓷涂層對結(jié)合性能的影響,并分析了應用殼單元與實體單元在本模型中仿真薄膜與涂層時,得到不同單元對仿真結(jié)果精度的影響；結(jié)合之前的應力波理論解,將有限元仿真結(jié)果與之對比,進行理論上的相互驗證；最后提出了應力測量的測試系統(tǒng),介紹了測試原理,分析了以PVDF壓電傳感器的不同測量模式下的電路特點,并應用Multisim對測量電路進行仿真與分析。 

【文章來源】：南京理工大學江蘇省 211工程院校

【文章頁數(shù)】：76 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

戈d痕法的試驗原理

1·2·2鼓泡法1911，0一川應用鼓泡試驗 (BlisterTest)測試基體與薄膜間力學性能的方法較為常用。鼓泡法試驗常采用壓頭或者液體對薄膜表面施加面載荷或者點載荷，加載方式如圖1.2所示，薄膜在載荷作用下會產(chǎn)生變形、撓曲。a)點載荷b)面載荷圖1.2試件在不同加載方式下的脫離模型鼓泡法的工作原理:通過基體內(nèi)部對粘貼在基體材料上的一個薄膜窗口施加壓力，從而使得這個薄膜窗口能夠膨脹到使之完全地從基體表面剝離。在試驗過程中，需要實時測量薄膜窗口所接收到的壓力變化大小以及薄膜高度的變化值。根據(jù)膜基界面結(jié)合強度的計算公式對鼓泡法的試驗結(jié)果進行評估，進而得到膜基界面的結(jié)合強度與薄膜的力學性能。該方法的優(yōu)勢是可以使得與粘結(jié)性能無關的能量損耗降低到最小，從而得到結(jié)合強度的精確值。而不足之處:在試驗方面，制作試件時需要較高的技術要求，并且理論方面，描述薄膜與基體結(jié)合強度的物理模型具?

在介質(zhì)中進行傳播并衰減，到達涂層自由表面后進行反射。反射波與入射波相互作用，當滿足斷裂準則時，在涂層的內(nèi)部就會形成裂紋。當涂層的裂口變得足夠大時，將會形成裂片便隨著瞬時的動量從試件上剝落，這就是激光沖擊誘導的層裂現(xiàn)象【‘’]。如圖1.3所示。 IIIII夕夕 ////\\\ \\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\一一~、、喻 ...、~~..‘ ‘ ‘ ‘義義 ~~~~目目 .....~一刁，卜 卜 卜 卜 \\\ \\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\計計算機機 機機機機機機機機機 傳 傳 傳傳感器 器 圖1.3激光層裂試驗法1.約束層2.能量吸收層3.基體4.涂層通過激光層裂法表征結(jié)合強度十分困難，主要體現(xiàn)在應力波的產(chǎn)生機制與數(shù)學表達。激光作用于基體，在基體表面產(chǎn)生一系列復雜的物理過程，這其中包括光學過程以及作用產(chǎn)生的熱學過程，最終還要經(jīng)歷熱力藕合等過程。此外，在這些過程中還涉及到不同種類的非線性過程、離化及氣化等。同時，描述介質(zhì)的物理參數(shù)如熱學、力學非恒值，都隨時間發(fā)生變化，還要考慮到基體前的約束層、能量吸收層，表征過程就顯得更加復雜。GuPta[’“]等人利用該方法通過自由表面獲得的應力波，進一步擬合，對初始應力波數(shù)值計算

【參考文獻】：
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本文編號：3034424