本文利用平板撞擊實驗來研究低孔隙度鋁的壓縮和層裂性能。通過多普勒光纖探針測量系統(tǒng)（DPS）獲得樣品自由面速度剖面曲線。由自由面粒子速度曲線推算獲得材料的雨貢扭彈性極限（HEL）和層裂強度。利用掃描電鏡（SEM）、電子背散射衍射（EBSD）以及X射線計算機斷層成像技術（XCT）表征了回收樣品的二維和三維微觀結構。通過對實驗數(shù)據(jù)的整理和分析我們得出如下結論:實驗結果顯示孔隙鋁的雨貢扭彈性極限依賴于樣品的厚度和碰撞速度,當樣品厚度和碰撞速度達到某一值以后HEL趨于平穩(wěn)。層裂強度因為壓縮密實化的緣故隨著飛片撞擊速度的增加而增加。初始孔洞在沖擊壓縮波的作用下被逐漸壓塌,孔洞密實化導致孔隙材料的損傷和破壞模式從脆性破壞轉變?yōu)檠有云茐�。低速撞擊�?微孔洞作為材料內部成核點并沿著顆粒邊界生長,使得材料呈典型的脆性破壞模式,隨著撞擊速度的增加,孔洞在顆粒邊界隨機成核并向四周生長呈延性破壞模式。高速撞擊下粒子速度曲線上破壞速率的減小以及損傷程度的減少與表征結果相一致。層裂區(qū)產(chǎn)生的大孔洞導致層裂面附近形成剪切或拉伸局域化,這使得層裂面附近形成了波浪似的變形和破壞。對于孔隙鋁材料,首次使用了三維孔洞-拓撲分析... 

【文章頁數(shù)】：74 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 引言
    1.1 研究背景
    1.2 研究歷史及現(xiàn)狀
    1.3 本文主要研究內容
第2章 實驗原理與方法
    2.1 孔隙鋁的初始表征
    2.2 層裂實驗的基本原理
        2.2.1 一級輕氣炮
        2.2.2 樣品設計原理
    2.3 實驗測量方法
        2.3.1 OBB測速系統(tǒng)
        2.3.2 DPS系統(tǒng)
    2.4 電子背散射衍射技術
        2.4.1 EBSD技術簡介
        2.4.2 EBSD實驗樣品制備
    2.5 本章小結
第3章 孔隙鋁材料的宏觀力學性能和實驗結果分析
    3.1 樣品自由面粒子速度分析
    3.2 峰值應力與樣品厚度對屈服強度的影響
        3.2.1 峰值應力對屈服強度的影響
        3.2.2 樣品厚度對屈服強度的影響
    3.3 脈寬和應變率以及峰值應力對層裂強度的影響
        3.3.1 峰值應力對層裂強度的影響
        3.3.2 脈寬和應變率對層裂強度的影響
    3.4 脈寬和峰值應力對回跳加速度的影響
    3.5 本章小結
第4章 孔隙鋁微觀結構的變形和損傷分析
    4.1 孔隙鋁在高應變率加載下的動態(tài)壓縮
        4.1.1 孔隙鋁在高應變率加載下的壓縮變形和破壞
        4.1.2 實驗結果分析
    4.2 孔隙鋁在高應變率加載下的拉伸變形和破壞
        4.2.1 孔隙鋁在高應變率加載下的拉伸變形
        4.2.2 孔隙鋁在高應變率加載下的拉伸破壞
        4.2.3 實驗結果分析
    4.3 孔隙鋁的破壞機理分析
    4.4 本章小結
5章孔隙鋁動態(tài)損傷的量化分析
    5.1 CT實驗原理與三維重構
        5.1.1 同步輻射技術簡介
        5.1.2 數(shù)據(jù)重構和應用
    5.2 損傷的量化分析
        5.2.1 基于SEM電子圖像的二維損傷分析
        5.2.2 三維損傷統(tǒng)計分析
    5.3 結論分析
第6章 總結與展望
    6.1 全文總結
    6.2 研究展望
致謝
參考文獻
攻讀碩士期間獲得與學位論文相關的科研成果



本文編號：3686384