金屬材料在多次強(qiáng)沖擊加卸載過(guò)程中的復(fù)雜動(dòng)力學(xué)行為研究在慣性約束核聚變、沖擊防護(hù)等領(lǐng)域具有重要的應(yīng)用價(jià)值.多次沖擊加載下,材料內(nèi)部除沖擊波與物質(zhì)相互作用外,還包含首次加載形成的破碎體中顆粒間相互作用,研究三維分布狀態(tài)已知的疏松材料沖擊動(dòng)態(tài)響應(yīng)將有助于認(rèn)識(shí)該問(wèn)題.本研究以典型尺度為微米、亞毫米、毫米,初始狀態(tài)清晰的三種疏松錫為實(shí)驗(yàn)樣品;采用X光照相、激光干涉測(cè)速、可見(jiàn)光高速分幅照相等測(cè)試技術(shù);實(shí)驗(yàn)觀測(cè)了10 GPa量級(jí)沖擊波作用下3種疏松錫的動(dòng)力學(xué)響應(yīng).結(jié)果顯示,激波過(guò)后破碎體不能被完全壓實(shí),表面產(chǎn)生大量遠(yuǎn)高于理論自由面速度的噴射物;波后密度、高速?lài)娚湮锏臓顟B(tài)與初始疏松態(tài)密切相關(guān).采用SPH方法對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行了數(shù)值模擬分析,揭示了波后材料分布特征及產(chǎn)生高速?lài)娚湮锏臋C(jī)理.

【文章頁(yè)數(shù)】：9 頁(yè)

【部分圖文】：

圖1實(shí)驗(yàn)裝置及測(cè)試系統(tǒng)示意圖

首先對(duì)加載系統(tǒng)的做功能力進(jìn)行標(biāo)定.采用與前述基本相同的實(shí)驗(yàn)裝置,但不放置樣品,通過(guò)PDV探針直接測(cè)量炸藥加載后不銹鋼自由面運(yùn)動(dòng)速度.圖2給出了PDV探針測(cè)速結(jié)果,鋼基板自由面速度在首次起跳時(shí)出現(xiàn)振蕩,后續(xù)則較為平穩(wěn).將測(cè)速結(jié)果結(jié)合不銹鋼的狀態(tài)參數(shù)代入壓力計(jì)算公式:p=ρ0Du,D....

圖2(網(wǎng)絡(luò)版彩圖)不銹鋼基板自由面速度全息

圖1實(shí)驗(yàn)裝置及測(cè)試系統(tǒng)示意圖2.3實(shí)驗(yàn)樣品狀態(tài)

圖3(網(wǎng)絡(luò)版彩圖)樣品初始狀態(tài)及微介觀狀態(tài)表征.(a)3D打印樣品;(b)亞毫米不規(guī)則錫顆粒堆積樣品;(c)微米錫粉堆積樣品

而PDV測(cè)速結(jié)果則定量地反映了上述規(guī)律,可以看到,(a)樣品表面首次起跳速度為2.49km/s,(b)和(c)分別為1.50和1.43km/s.樣品“前界面”速度逐漸降低,隨后趨于穩(wěn)定,達(dá)到平衡速度時(shí),有v(a)>v(b)>v(c).圖4(網(wǎng)絡(luò)版彩圖)三種樣品不同時(shí)刻高速攝....

圖4(網(wǎng)絡(luò)版彩圖)三種樣品不同時(shí)刻高速攝影圖像.(a)3D打印樣品;(b)亞毫米不規(guī)則錫顆粒堆積樣品;(c)微米錫粉堆積樣品

圖3(網(wǎng)絡(luò)版彩圖)樣品初始狀態(tài)及微介觀狀態(tài)表征.(a)3D打印樣品;(b)亞毫米不規(guī)則錫顆粒堆積樣品;(c)微米錫粉堆積樣品圖5X光成像結(jié)果原始圖像.(a)3D打印樣品;(b)亞毫米不規(guī)則錫顆粒堆積樣品;(c)微米錫粉堆積樣品

本文編號(hào)：3976285