国防基础科研计划(B1520110003)
- 作品数：9 被引量：37H指数：4
- 相关作者：贺红亮李平彭辉裴晓阳王永刚更多>>
- 相关机构：中国工程物理研究院宁波大学北京理工大学更多>>
- 发文基金：国防基础科研计划国家自然科学基金中国工程物理研究院发展基金更多>>
- 相关领域：理学一般工业技术金属学及工艺机械工程更多>>
- 加载应力幅值对高纯铜动态损伤演化特性研究被引量：4
- 2015年
- 研究了加载应力幅值对延性金属高纯无氧铜动态损伤演化特性的影响.层裂实验在一级轻气炮上开展,利用不同的飞片击靶速度实现不同加载应力幅值(2.5 GPa,2.75 GPa和3.75 GPa),采用DISAR位移干涉诊断技术测量样品自由面的速度剖面,利用基于白光轴向色差的表面轮廓测试技术测试软回收的样品截面.结果显示:随着加载应力幅值的升高,层裂强度几乎没有变化,但自由面速度剖面上Pull back信号后的回跳速率和幅值显著增大,损伤演化速率显著升高.进一步分析表明:延性金属动态损伤演化过程中微孔洞成核对加载应力幅值单一因素不敏感,但加载应力幅值是微孔洞长大和聚集的主导因素之一.
- 裴晓阳彭辉贺红亮李平
- 关键词：层裂
- 基于微孔洞长大惯性机制的动态拉伸断裂模型构建被引量：3
- 2012年
- 采用圆柱体胞模型分析方法,对球形微孔洞在不同加载应变率条件下的动力学响应行为进行了有限元分析,计算结果表明:在微孔洞稳定增长阶段,惯性对微孔洞的快速增长起着关键性作用,其它因素的影响基本可以忽略,微孔洞半径增长率与平均应力的平方根成正比。提出了一个微孔洞增长惯性机制的损伤度演化方程,结合逾渗软化函数描述微孔洞聚集行为,从而构建了一个新的动态拉伸断裂模型,并通过自定义材料模型子程序,把断裂模型嵌入LS-DYNA程序中,对无氧铜平板撞击层裂实验进行了数值模拟研究,计算结果与实验结果的比较令人满意,初步检验了新模型的实用性。
- 王焕然王永刚贺红亮
- 高应变率下延性金属中微孔洞贯通行为的数值分析被引量：1
- 2012年
- 采用有限元分析方法,研究了延性金属材料动态拉伸断裂过程中微孔洞之间贯通行为,讨论了初始孔洞间韧带距离和加载应变速率的影响。通过实时跟踪测量微孔洞长大过程中的形状改变,定量判断微孔洞开始贯通时刻。计算结果显示微孔洞从独立长大向微孔洞贯通转变开始的临界韧带距离约为0.5倍微孔洞实时直径,其对初始微孔洞间韧带距离和加载应变速率不敏感。从物理机制上看,微孔洞间贯通行为是通过塑性应变场相互作用实现的,但孔洞间韧带区域的塑性应变场需要达到一个临界阈值才能驱动微孔洞开始贯通。在材料中微孔洞统计均匀分布的假定条件下,指出临界孔洞间韧带距离(ILDc)判据和临界孔洞体积分数(fc)判据在物理本质是一致的,可以相互转换。
- 王永刚徐东明
- 关键词：高应变率数值模拟
- 延性金属层裂自由面速度曲线物理涵义解读被引量：11
- 2015年
- 对延性金属层裂自由面速度曲线上典型特征所蕴含的物理涵义进行了新的解读.揭示了自由面速度曲线上宏观响应特征和微孔洞成核、长大和聚集的微损伤演化动力学之间的关联:Pullback信号的临界点对应于微孔洞的成核,Pullback幅值表征了损伤成核或起始的条件——成核强度;Pullback信号之后的回跳斜率代表了损伤演化速率,Pullback信号后速度回跳幅值从一定程度上反映了损伤程度;Pullback信号之后的振荡周期模式反映了损伤的局域化状态.
- 裴晓阳彭辉贺红亮李平
- 关键词：层裂
- 一种钢板材料动态拉伸本构方程确定以及试件尺度效应研究被引量：6
- 2014年
- 采用数值模拟方法,优化设计了Hopkinson拉伸实验中,QP980CR钢的片状试件尺度。对所设计的试件,在MTS(810材料试验机)上进行了准静态拉伸试验,在Hopkinson拉杆装置上进行了不同应变率及不同温度的动态拉伸试验。由准静态及动态拉伸试验结果,确定了试件材料的J-C型动态拉伸本构方程。基于确定的试件动态拉伸本构方程,采用数值模拟方法,研究了Hopkinson拉伸试验中,试件的形状和尺度对测试结果的影响。
- 邓高涛王焕然陈大年
- 关键词：数值模拟
- 金属材料层裂破坏的内聚力模型被引量：9
- 2012年
- 为了考虑层裂破坏过程中能量耗散行为,论文把内聚力单元嵌入到连续介质有限元单元之间,从而构建了一个层裂破坏的内聚力模型.随后采用该模型对平板撞击条件下的20号钢层裂实验进行了数值模拟研究,重点讨论了内聚力模型特征参数对计算结果的影响规律.研究结果表明采用指数型损伤演化行为的内聚力模型可以较好地描述层裂破坏过程中的能量耗散行为.利用一发实测自由面速度波剖面对计算结果进行校准,确定内聚力模型特征参数.该特征参数可以用于模拟不同撞击速度下的层裂实验,获得的模拟曲线与实验曲线之间符合程度很好,特别是自由面速度"回跳"后波形振荡周期和幅值与实验结果非常接近,这表明了内聚力模型在描述层裂过程中能量耗散行为方面具有较好适用性,并且其参数也具有很好的可移植性.
- 王永刚胡剑东王礼立
- 关键词：层裂有限元
- 白光轴向色差技术用于材料动态损伤测量
- 2013年
- 实验研究了轴向色差测试技术用于动态损伤样品截面形貌测量的可行性,对材料动态损伤的损伤程度进行了高精度的表征与量化。首先,采用基于白光轴向色差的表面轮廓测试技术,对动态冲击实验"软回收"得到的样品截面进行测量;然后,对测试数据进行重构,获得了样品截面二维图像和表面三维轮廓形貌。最后,针对该测试方法获得的数据建立了损伤计算方法,并利用该方法计算了材料的损伤量。结果表明:该技术能对样品截面进行大范围连续测量(6.9mm×9.999mm),获得样品截面清晰的三维形貌,并且将损伤度曲线的分辨率提高到3m。得到的结果显示:基于白光轴向色差的测试技术能实现材料动态损伤的大范围、高精度连续测量,测试工作量小,计算损伤的方法简单,能有效地提高损伤度曲线的分辨率。
- 彭辉李平裴晓阳贺红亮祁美兰
- 关键词：轴向色差
- 动态拉伸断裂的物理判据研究被引量：4
- 2013年
- 介绍了动态拉伸断裂"物理判据"的基本内涵,基本思想,实验依据和实验验证。基于对动态拉伸断裂细微观物理机制和过程特征的认识,建立了损伤度函数模型和逾渗软化函数,提出了两个损伤特征物理量,即聚集临界损伤度(Dl)和断裂临界损伤度(Df),描述了断裂事件由缓慢演化过渡到特征临界状态、再到灾变断裂的演化规律。该物理判据是动态拉伸断裂的一种物理约束,表征了材料失效破坏与损伤演化的内禀特性,为预测复杂加载应力和复杂几何构型的动态拉伸断裂问题提供了可能性。
- 贺红亮
- 基于三维表征方法量化二维技术得到的高纯铝动态损伤分布误差
- 2015年
- 采用传统的二维(2D)金相分析方法估算受冲击作用后金属样品中孔洞的空间损伤分布时,通常未对误差进行量化。应用传统的二维金相分析方法和三维(3D)高分辨率X射线断层扫描方法,分别计算了不同受损程度的高纯铝样品中孔洞的空间损伤分布,比较和分析了两种方法的优、缺点,给出了二者之间的相对误差与飞片撞击速度之间的关系。研究结果可为材料损伤的空间分布统计提供有益的参考。
- 祁美兰冉小霞别必雄范端李平
- 关键词：高纯铝层裂
