本文以低合金超高強(qiáng)度鋼35CrMnSi為研究對(duì)象，對(duì)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(shí)驗(yàn)、動(dòng)態(tài)力學(xué)實(shí)驗(yàn)（SHPB）以及彈道槍撞擊實(shí)驗(yàn)。研究了35CrMnSi的靜/動(dòng)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(duì)其在強(qiáng)沖擊載荷下的失效斷裂行為和機(jī)理進(jìn)行了研究。此外通過數(shù)值模擬，與實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行對(duì)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(shí)驗(yàn)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(qiáng)度和硬度大大提高，韌性有所降低。利用SHPB實(shí)驗(yàn)，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(shí)驗(yàn)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(yùn)用彈道槍實(shí)驗(yàn)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(qiáng)沖擊載荷下的主要微觀斷裂機(jī)理為解離型脆性斷裂，并伴隨著高溫產(chǎn)物。運(yùn)用... 

【文章來源】：中北大學(xué)山西省

【文章頁(yè)數(shù)】：79 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)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(qiáng)度鋼簡(jiǎn)介
    1.3 低合金超高強(qiáng)度鋼的研究現(xiàn)狀與分析
        1.3.1 國(guó)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?jī)?nèi)容
2 實(shí)驗(yàn)材料與準(zhǔn)靜態(tài)力學(xué)實(shí)驗(yàn)
    2.1 實(shí)驗(yàn)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(zhǔn)靜態(tài)力學(xué)性能測(cè)試方法
        2.3.1 準(zhǔn)靜態(tài)實(shí)驗(yàn)裝置
        2.3.2 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理
    2.4 準(zhǔn)靜態(tài)力學(xué)實(shí)驗(yàn)結(jié)果及分析
        2.4.1 準(zhǔn)靜態(tài)拉伸實(shí)驗(yàn)
    2.5 本章小結(jié)
3 35CrMnSi 的動(dòng)態(tài)力學(xué)性能研究
    3.1 材料動(dòng)態(tài)力學(xué)實(shí)驗(yàn)
        3.1.1 霍普金森壓桿實(shí)驗(yàn)技術(shù)
        3.1.2 SHPB 動(dòng)態(tài)壓縮試驗(yàn)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(dòng)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(duì)比分析
    3.3 本章小結(jié)
4 彈道槍加載下的撞擊實(shí)驗(yàn)及微觀機(jī)理分析
    4.1 彈道槍加載實(shí)驗(yàn)技術(shù)
        4.1.1 高速撞擊動(dòng)態(tài)下的動(dòng)態(tài)響應(yīng)
        4.1.2 彈道槍實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)
        4.1.3 穩(wěn)定性實(shí)驗(yàn)
    4.2 撞擊實(shí)驗(yàn)結(jié)果及分析
        4.2.1 彈體在不同速度撞擊下的動(dòng)態(tài)響應(yīng)
        4.2.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析及對(duì)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(qiáng)動(dòng)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(jì)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(xiàn)
攻讀學(xué)位期間發(fā)表論文
致謝


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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碩士論文
[1]鉆地彈彈體材料力學(xué)性能研究[D]. 耿寶剛.國(guó)防科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2010



本文編號(hào)：3168923