發(fā)布時間：2018-01-21 01:55

  本文關(guān)鍵詞： 云杉 沖擊失效 應(yīng)變率 空間屈服面 各向異性　出處：《工程力學(xué)》2016年05期 　論文類型：期刊論文

【摘要】：采用高速加載INSTRON設(shè)備對云杉開展10~0s~(-1)~10~2s~(-1)中應(yīng)變率壓縮實驗,研究了材料沿順紋、橫紋徑向、弦向、以及徑(弦)切面內(nèi)與順紋呈15°、30°、45°、60°和75°夾角方向的力學(xué)性能。實驗表明隨著加載方向由順紋向橫紋徑(弦)向變化,材料屈服強(qiáng)度逐漸減小,應(yīng)力-應(yīng)變曲線塑性流動段由"塑性軟化"向"塑性硬化"轉(zhuǎn)變;試件沿不同方向壓縮屈服強(qiáng)度表現(xiàn)出較強(qiáng)應(yīng)變率敏感性。沖擊壓縮下云杉宏觀破壞模式與加載方向相關(guān),沿順紋方向加載時,試件中部向外膨脹,產(chǎn)生褶皺、纖維屈曲折斷;當(dāng)載荷方向與順紋夾角逐漸增大時,材料失效模式體現(xiàn)為木材纖維分層滑移、撕裂。采用簡化Hill強(qiáng)度理論對中低應(yīng)變率下云杉空間屈服行為進(jìn)行了理論描述,不同應(yīng)變率下云杉空間屈服面為橢圓柱曲面,屈服曲面半徑長度隨應(yīng)變率提高而增加。實驗與理論分析表明,云杉沿空間不同方向具有各向異性力學(xué)特性,屈服強(qiáng)度受應(yīng)變率和加載方向影響較大,而破壞模式則主要依賴于載荷方向。
[Abstract]:Strain rate compression experiments were carried out on Picea spruce by using a high-speed loading INSTRON equipment. The strain rate compression experiments were carried out on the spruce along the longitudinal, transverse, radial and chord directions. The mechanical properties of the diameters (chords) in the tangent plane are at an angle of 15 擄/ 30 擄/ 45 擄(60 擄) and 75 擄(n = 75). The experimental results show that the diameters (chords) vary with the direction of loading from the direction of the parallel striation to the direction of the transverse striation (chord). The yield strength of the material decreases gradually, and the plastic flow section of the stress-strain curve changes from "plastic softening" to "plastic hardening". The compressive yield strength of the specimens along different directions showed a strong strain rate sensitivity. The macroscopic failure mode of spruce under impact compression was related to the loading direction. When loaded along the direction of the grain, the central part of the specimen expanded outward, resulting in folds. Fiber buckling fracture; When the loading direction and the angle along the grain gradually increase, the failure mode of the material is reflected in the laminated slip of wood fiber. Tear. The spatial yield behavior of spruce under low and low strain rate is described theoretically by simplified Hill strength theory. The spatial yield surface of spruce is elliptic cylindrical surface under different strain rates. The experimental and theoretical analysis shows that spruce has anisotropic mechanical properties along different directions of space, and the yield strength is greatly affected by strain rate and loading direction. The failure mode mainly depends on the direction of load.
【作者單位】： 中國工程物理研究院總體工程研究所;
【基金】：國家自然科學(xué)基金項目(11302211,11390361,11472257) 中國工程物理研究院學(xué)科909項目
【分類號】：O344.3
【正文快照】： 云杉作為比強(qiáng)度(強(qiáng)度與密度之比)較高的木材種類,其纖維長、紋理直、質(zhì)地軟,具有良好的韌性恢復(fù)彈性,能夠承受突加的荷載,壓縮平臺值可保持到60%變形,且干燥后尺寸穩(wěn)定,不易翹曲或扭曲,已被廣泛應(yīng)用于歐美國家抗事故包裝箱緩沖結(jié)構(gòu)設(shè)計[1 3]。目前針對云杉宏細(xì)觀力學(xué)性能和胞

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本文編號：1450106