作為Q345鋼的替代鋼種,Q355鋼將于2019年2月起大量應(yīng)用于建筑工程中。基于結(jié)構(gòu)抗沖擊爆炸性能研究的需要,其動(dòng)態(tài)材料性能的研究具有迫切性和必要性。應(yīng)用萬(wàn)能材料試驗(yàn)機(jī)與分離式霍普金森壓桿系統(tǒng)對(duì)Q355B鋼在不同溫度、應(yīng)變率及應(yīng)力狀態(tài)下的力學(xué)性能進(jìn)行了研究。發(fā)現(xiàn)塑性流動(dòng)應(yīng)力與斷裂應(yīng)變隨溫度的上升分別呈現(xiàn)非線性下降與上升趨勢(shì),采用試驗(yàn)為主數(shù)值模擬為輔的方法分別標(biāo)定了修正Johnson-Cook本構(gòu)關(guān)系與修正Johnson-Cook斷裂準(zhǔn)則。最后,開(kāi)展了Q355B鋼Taylor撞擊試驗(yàn),驗(yàn)證了修正Johnson-Cook模型及其參數(shù)標(biāo)定的有效性。 

【文章來(lái)源】：振動(dòng)與沖擊. 2020,39(18)北大核心EICSCD

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【部分圖文】：

光滑圓棒拉伸試驗(yàn)載荷位移曲線

表1 缺口試件的斷口直徑和斷裂應(yīng)變Tab.1 Fracture diameter and fracture strain of notched specimens 缺口半徑 η d0/mm df/mm εf R=2 mm 0.893 6.01 3.987 0.821 R=3 mm 0.739 6.01 3.952 0.838 R=9 mm 0.487 5.98 3.546 1.045 R=∞ 0.333 6.00 3.000 1.3902.3 應(yīng)變率項(xiàng)參數(shù)標(biāo)定

為獲取試件在不同應(yīng)變率下的屈服強(qiáng)度和斷裂應(yīng)變,進(jìn)行速率為10～800 mm/min的拉伸試驗(yàn)及霍普金森壓桿試驗(yàn)。其中拉伸試驗(yàn),采用全自動(dòng)引伸計(jì)監(jiān)控位移,轉(zhuǎn)換得出應(yīng)力應(yīng)變曲線,屈服強(qiáng)度取下屈服點(diǎn)數(shù)值,斷裂應(yīng)變則是依據(jù)式(6)得出。此后在0.1～0.8 MPa氣壓下進(jìn)行了霍普金森壓桿試驗(yàn),試樣名義直徑為8 mm,厚度6 mm。試驗(yàn)中試樣僅發(fā)生壓縮變形,未見(jiàn)裂紋出現(xiàn)。各應(yīng)變率下的屈服強(qiáng)度及斷裂應(yīng)變?nèi)绫?所示。利用表2的數(shù)據(jù),分別按照J(rèn)C和MJC本構(gòu)及斷裂準(zhǔn)則進(jìn)行擬合,得到C=0.045,D4=-0.03如圖3所示。表2 不同應(yīng)變率下Q355B鋼的屈服強(qiáng)度Tab.2 Yield strength of Q355B steel at different strain rates 參數(shù) 數(shù)值 應(yīng)變率/s-1 1.3×10-3 6.7×10-4 0.133 0.267 0.4 0.533 500 600 700 1 300 1 500 屈服強(qiáng)度/MPa 339.4 343.1 364.4 375.0 377.4 375.7 515.1 548.6 574.4 544.2 562.2 斷裂應(yīng)變 1.386 1.273 1.163 1.154 1.139 1.115 — — — — —

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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博士論文
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本文編號(hào)：3310782