本文以低合金超高強度鋼35CrMnSi為研究對象，對其采用了二次淬火+低溫回火的熱處理工藝。并開展了靜態(tài)力學(xué)實驗、動態(tài)力學(xué)實驗（SHPB）以及彈道槍撞擊實驗。研究了35CrMnSi的靜/動態(tài)力學(xué)性能，并得到了不同應(yīng)變率下的應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系。對其在強沖擊載荷下的失效斷裂行為和機理進行了研究。此外通過數(shù)值模擬，與實驗結(jié)果進行對比，并分析得到了材料失效模式與判據(jù)。為35CrMnSi在工程上的應(yīng)用提供實驗基礎(chǔ)和理論參考。通過二次淬火+低溫回火的熱處理之后，35CrMnSi的強度和硬度大大提高，韌性有所降低。利用SHPB實驗，得到了材料在高應(yīng)變率下的應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系，應(yīng)變率范圍從1070/s到2710/s，在SHPB實驗結(jié)果的基礎(chǔ)上擬合得到了35CrMnSi的熱-粘塑性Johnson-Cook本構(gòu)方程。運用彈道槍實驗技術(shù)加載35CrMnSi模擬破片撞擊鋼板，得到了35CrMnSi在更高應(yīng)變率下的失效斷裂行為。結(jié)果表明，35CrMnSi破片主要的三種破壞模式為墩粗變形、剪切/拉伸斷裂、復(fù)合型破壞。通過微觀分析可知，35CrMnSi在強沖擊載荷下的主要微觀斷裂機理為解離型脆性斷裂，并伴隨著高溫產(chǎn)物。運用... 

【文章來源】：中北大學(xué)山西省

【文章頁數(shù)】：79 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
1 緒論
    1.1 研究目的及意義
    1.2 低合金超高強度鋼簡介
    1.3 低合金超高強度鋼的研究現(xiàn)狀與分析
        1.3.1 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.3.2 研究現(xiàn)狀的分析
    1.4 主要研究內(nèi)容
2 實驗材料與準靜態(tài)力學(xué)實驗
    2.1 實驗材料
    2.2 熱處理工藝及金相組織觀察
        2.2.1 熱處理工藝
        2.2.2 金相組織制備及觀察
    2.3 材料準靜態(tài)力學(xué)性能測試方法
        2.3.1 準靜態(tài)實驗裝置
        2.3.2 實驗數(shù)據(jù)處理
    2.4 準靜態(tài)力學(xué)實驗結(jié)果及分析
        2.4.1 準靜態(tài)拉伸實驗
    2.5 本章小結(jié)
3 35CrMnSi 的動態(tài)力學(xué)性能研究
    3.1 材料動態(tài)力學(xué)實驗
        3.1.1 霍普金森壓桿實驗技術(shù)
        3.1.2 SHPB 動態(tài)壓縮試驗結(jié)果及分析
    3.2 J-C 本構(gòu)關(guān)系模型的擬合
        3.2.1 Johnson-Cook 動態(tài)本構(gòu)模型
        3.2.2 Johnson-Cook 本構(gòu)關(guān)系擬合
        3.2.3 不同熱處理工藝下 35CrMnSi 鋼 J-C 參數(shù)對比分析
    3.3 本章小結(jié)
4 彈道槍加載下的撞擊實驗及微觀機理分析
    4.1 彈道槍加載實驗技術(shù)
        4.1.1 高速撞擊動態(tài)下的動態(tài)響應(yīng)
        4.1.2 彈道槍實驗設(shè)計
        4.1.3 穩(wěn)定性實驗
    4.2 撞擊實驗結(jié)果及分析
        4.2.1 彈體在不同速度撞擊下的動態(tài)響應(yīng)
        4.2.2 實驗結(jié)果分析及對比
    4.3 破片失效的微觀分析
        4.3.1 金相組織變化分析
        4.3.2 斷口組織微觀分析
    4.4 本章小結(jié)
5 強動載荷下 35CrMnSi 失效行為的數(shù)值模擬研究
    5.1 AUTODYN 程序算法基礎(chǔ)
        5.1.1 有限差分程序及其理論
        5.1.2 Lagrange 和 SPH 算法的介紹
        5.1.3 有限元模型的建立
        5.1.4 材料模型描述
    5.2 數(shù)值仿真結(jié)果及分析
        5.2.1 拉格朗日算法計算結(jié)果
        5.2.2 FEM-SPH 算法
    5.3 35CrMnSi 破片斷裂失效判據(jù)
    5.4 本章小結(jié)
6 總結(jié)與展望
    6.1 總結(jié)
    6.2 展望
參考文獻
攻讀學(xué)位期間發(fā)表論文
致謝


【參考文獻】：
期刊論文
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本文編號：3168923