沖擊拉伸試驗技術及其在鎂鋁合金上的應用
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【摘要】: 本文的研究內容主要分兩部份,即旋轉盤沖擊拉伸試驗技術的研究和鎂鋁合金動態(tài)力學性能的研究。 旋轉盤沖擊拉伸試驗技術是研究材料在沖擊拉伸載荷作用下的力學響應的實驗技術,它的原理與分離式Hopkinson壓桿一樣,都是基于一維彈性應力波理論的。此裝置的特點是在輸入桿和撞塊之間安裝一近似理想彈塑性的金屬短桿,其材料是率無關的。金屬短桿不僅有產(chǎn)生應力脈沖的作用,而且還過濾了應力脈沖中的高頻信號,本文通過試驗研究了旋轉盤沖擊拉伸試驗裝置的入射脈沖的特性。本裝置中試件的形狀和連接方式可能會給試驗結果帶來原理誤差,因此本文分別從試驗和計算兩個方面進行了研究,論證了旋轉盤沖擊拉伸試驗系統(tǒng)的有效性和可靠性。在進行試驗論證的過程中,詳細介紹了用于此系統(tǒng)的標定和數(shù)據(jù)處理方法。 鎂鋁合金是一種常用的輕質航空航天結構材料。目前對它的研究主要集中于材料結構、電化學性質和靜態(tài)力學性能等方面。本文利用分離式Hopkinson壓桿和旋轉盤沖擊拉伸試驗裝置從沖擊壓縮和沖擊拉伸兩個方面研究了鎂鋁合金的動態(tài)力學性能。研究表明:它的流動應力即ε=0.005時的應力和強化規(guī)律基本上與應變率沒有多大的關系;但失穩(wěn)時的應力和失穩(wěn)時的應變隨著應變率發(fā)生一定的變化。鎂鋁合金的動態(tài)壓縮和動態(tài)拉伸力學性能在強化規(guī)律以及失穩(wěn)時的應力和應變上有一定的差異。在上述研究的基礎上,,本文應用修改后的冪強化模型表征了材料的動態(tài)本構關系,得到失穩(wěn)時的應力和應變與應變率之間的關系。
【關鍵詞】:沖擊拉伸 Hopkinson 鎂鋁合金 數(shù)值分析
【學位授予單位】:中國工程物理研究院北京研究生部
【學位級別】:碩士
【學位授予年份】:2002
【分類號】:TG115.52
【目錄】:
- 目錄5-7
- 第一章 緒論7-16
- 1.1 引言7
- 1.2 本構關系7-10
- 1.3 材料動態(tài)力學行為的實驗研究進展10-12
- 1.4 鎂鋁合金研究現(xiàn)狀12-15
- 1.5 本文工作15-16
- 第二章 沖擊拉伸試驗技術16-25
- 2.1 概況16-19
- 2.2 分離式Hophnson拉桿實驗原理19-21
- 2.3 拉伸試件及其聯(lián)接21-22
- 2.4 系統(tǒng)應變片標定22-24
- 2.5 小結24-25
- 第三章 旋轉盤沖擊拉伸試驗系統(tǒng)25-35
- 3.1 系統(tǒng)特點和組成25-26
- 3.2 試驗系統(tǒng)的調試26
- 3.3 數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)26-27
- 3.4 數(shù)據(jù)處理方法27
- 3.5 前置金屬短桿及輸入脈沖特性27-30
- 3.6 系統(tǒng)性能驗證試驗30-32
- 3.7 小結32-35
- 第四章 桿桿型沖擊拉伸試驗裝置的數(shù)值分析35-45
- 4.1 前言35
- 4.2 軟件介紹35-36
- 4.3 數(shù)學模型36-40
- 4.4 計算結果40-44
- 4.5 小結44-45
- 第五章 鎂鋁合金動態(tài)力學性能研究45-56
- 5.1 前言45
- 5.2 鎂鋁合金的動態(tài)拉伸力學性能45-50
- 5.3 鎂鋁合金的動態(tài)壓縮力學性能50-53
- 5.4 小結53-56
- 第六章 總結與展望56-59
- 6.1 本文工作總結56-57
- 6.2 本文工作展望57-59
- 參考文獻59-63
- 攻讀碩士期間科研工作、論文發(fā)表63-64
- 致謝64
【引證文獻】
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本文關鍵詞:沖擊拉伸試驗技術及其在鎂鋁合金上的應用,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
本文編號:483011
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