中国科学技术大学工程科学学院中科院材料力学行为和设计重点实验室
- 作品数：629 被引量：3,036H指数：24
- 相关作者：王秀喜李剑荣何涛王宝珍单俊芳更多>>
- 相关机构：中国工程物理研究院流体物理研究所中国工程物理研究院流体物理研究所冲击波物理与爆轰物理实验室中国科学院高能物理研究所更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金中央高校基本科研业务费专项资金国家重点基础研究发展计划更多>>
- 相关领域：理学一般工业技术建筑科学金属学及工艺更多>>
- 爆炸焊接动态参数的简易测量系统
- 2018年
- 为获得爆炸焊接结合区的动态参数,使用PVDF压电薄膜和等离子探针设计一种简易的测量系统。以304不锈钢板和Q235钢板分别作为复板和基板进行爆炸焊接试验和动态参数测量试验,并对动态参数进行理论计算。结果表明,该测量系统能较为准确地获得炸药爆速、碰撞点移动速度、碰撞速度等动态参数,炸药爆速和碰撞点移动速度一致性良好。格尼公式所预测的碰撞速度较实验值明显偏大,而考虑加速历史所获得的碰撞速度与实验碰撞速度吻合良好。此外,金相分析结果表明焊接界面可实现没有缺陷的高质量波形结合,体现所选参数的合理性。
- 杨明马宏昊沈兆武黄泽春田启超
- 关键词：动态参数测量系统
- 单丝碳纳米管纤维的横向冲击性能研究被引量：1
- 2021年
- 由于碳纳米管(CNT)纤维具有优异的力学和电学性能,使其成为人工肌肉、超级电容器和耐撞结构的理想材料。但由于纤维单丝的力学信号较弱,对其横向冲击失效行为的研究尚欠缺。本文基于高精度力传感器发展了纤维单丝在横向冲击过程中的信号测量装置,利用该装置结合扫描电镜对比研究了尼龙纤维和碳纳米管纤维的横向冲击特性。研究结果表明:碳纳米管纤维在受到横向冲击时,将由黏弹性拉伸阶段发展到强化拉伸阶段,之后达到断裂极限而失效;碳纳米管纤维的冲击失效对应了更快的载荷增长速度和更短的加载时长。由扫描电镜可以观察到,在较高的冲击速度下纤维截面断口更整齐。
- 常晋源王德雅张磊王鹏飞徐松林
- 关键词：冲击动力学脆性断裂
- 聊聊动态强度和损伤演化被引量：4
- 2017年
- 材料强度在传统上常理解为材料在外载荷下抵抗流动/变形和破断的能力。由流变阶段到貌似突发的破断,其实源于一个隐含的应变率/时间相关的损伤演化过程。动态损伤演化研究的难点在于损伤与流变总是耦合在一起发展的。研究发现,热激活损伤演化模型可成功描述材料宏观损伤的动态演化。在此基础上,从实测的含损伤演化的表观应力应变曲线,可将两者解耦分开,并可确定各自相关的材料参数。这一思路可推广到中医脉诊的客观化研究,通过脉搏波信息定量反演脉搏波系统的正常及病态本构关系,可诊断生命体偏离正常状态的程度(病情),这可视为一种广义的损伤演化和强度问题。上述思路还可推广到地震预报研究,即"对地球把脉"。与加卸载响应比理论相结合,通过相邻3处的地震波信息来反演地球相关板块含损伤演化的非线性载荷-响应曲线,再区分出损伤演化程度,将有利于改进地震预报,这可视为另一种广义的损伤演化和强度问题。
- 王礼立胡时胜杨黎明董新龙王晖
- 关键词：脉搏波地震预报
- 氮化硅陶瓷层裂强度的研究被引量：3
- 2005年
- 用一级轻气炮冲击加载装置,对氮化硅陶瓷进行了冲击性能实验研究.发展了一种新的方法用于研究层裂特性,即通过在样品中埋设电磁粒子速度计来记录氮化硅陶瓷内部的层裂特性.该方法不同于常用的VISAR激光干涉法和锰铜计法,记录的是样品内部粒子速度的变化特征,位于层裂面后方的粒子速度计能清晰地表征材料的层裂特性.通过实验,得到了密度为3.12 g/cm3的氮化硅陶瓷的层裂强度为0.73 GPa,和Nahme等得到的强度较为接近,对称碰撞得到的裂片厚度与该次实验的飞片厚度相当.实验表明,电磁粒子速度计的方法可以用于研究非磁屏蔽材料的层裂特性.由于采用多个计进行记录,还得到了材料在弹性区内(1.8～3.6 GPa)的Hugoniot冲击绝热线.
- 肖桂凤唐志平周昌国胡晓军蔡建
- 关键词：氮化硅层裂
- 基于三维Hopkinson杆的混凝土动态力学性能研究被引量：22
- 2017年
- 混凝土、岩石类材料在复杂应力状态下的动态力学性能研究一直备受关注,但鉴于动态实验的复杂性,对真三轴应力状态下材料的动态加载一直未曾实现。本文中研制了一套真三轴静载作用下混凝土、岩石类材料的"三维Hopkinson杆"动态力学实验系统,为冲击载荷作用下材料动态各向异性特性的研究提供了一种有效的实验测试技术。该系统采用液压伺服控制对立方体试件施加三向独立的0~100 MPa真三轴静载,再利用分离式Hopkinson压杆对试件施加冲击动载,具体研究了C30混凝土材料在不同真三轴静载条件下的动态压缩性能,得到了不同条件下X、Y、Z方向上的动态应力应变关系。
- 徐松林王鹏飞赵坚胡时胜
- 关键词：动态力学性能混凝土
- 基于分数阶模型的牡蛎壳动力学特性研究
- 2023年
- 贝壳、牡蛎等天然材料因其轻质高强的力学特性在材料设计等领域受到了广泛的关注,但由于材料本身结构的复杂性,对其力学行为的研究十分困难。近年来,分数阶模型在研究材料的力学特性上取得了成功,相比传统模型,分数阶模型可以更好地表征复杂介质的应力或应变与时间的关系。因此,本文从波传播理论出发,以分数阶模型作为材料本构,得到了复杂介质的波传播控制方程。通过Laplace变换得到了控制方程的解析解,并通过Laplace数值逆变换分析了波的衰减对分数阶模型中参量的敏感性,讨论了不同于材料弹性、黏性的材料“惯性”特性。接着,基于解析解和多种实验测试信号,给出了得到分数阶模型参数的拟合式子。以牡蛎材料作为研究对象,利用CO_(2)脉冲激光器进行小试样的冲击加载、应用两点激光干涉测速系统(laser interferometer velocimetry system,VISAR)对表面粒子的速度进行测量,得到了4种密度下不同厚度的牡蛎壳试样的粒子速度时程曲线,再结合上述理论方法分析得到了牡蛎壳试样的Abel模型和分数阶Maxwell模型的参数,模型参数反映了牡蛎壳试样的细微观结构特征。结果发现:牡蛎壳试样的密度越大,即在细微观上具有砖泥结构的珍珠层的占比越高,速度衰减越大,试样的黏性越大;这是由于CO_(2)激光脉冲器发射的激光波长与牡蛎壳试样珍珠层的砖泥结构间的缝隙尺寸相近,使得激光在冲击牡蛎壳试样中的珍珠层时发生较大的散射。
- 袁良柱陆建华苗春贺王鹏飞徐松林
- 关键词：分数阶导数本构模型脉冲激光动力学特性
- 粘结单元在模拟FRP层合板低速冲击响应中的应用被引量：4
- 2019年
- 纤维增强树脂基复合材料层合板(fibre reinforced plastic composites,FRP)在航空、航天、交通、造船等诸多工程中得到了日益广泛的应用,而其在冲击载荷下的响应和破坏特别是分层一直为学术界所关注。本文中对FRP层合板在冲击载荷下的响应和破坏进行数值模拟,并通过引入粘结层重点研究其分层破坏。首先,介绍一种基于改进的粘结区域方法的粘结层损伤模型;其次,详细介绍了有限元模型建模过程和建模细节;最后,对有限元模型进行验证,并分析分层损伤发生的原因。模拟结果表明,该模型不仅能准确预测FRP层合板在低速冲击载荷下的载荷-时间曲线和载荷-位移曲线,还能成功地预测其分层破坏。
- 蒋振文鹤鸣
- 关键词：纤维增强树脂基复合材料粘结单元
- 厚金属靶在弹丸打击下的侵彻与穿透(英文)被引量：6
- 2002年
- 给出了预测厚金属靶在不同形状弹头弹丸大速度范围内打击下侵彻与穿透的简单分析方程。在方程的建立过程中,假定变形是局部化的、冲击能量仅由侵彻过程吸收,并进一步假定靶材料对弹丸的平均阻(压)力由两部分组成:一部分基于空穴膨胀理论由于靶材料弹 塑性变形所产生的准静态凝聚阻力;另一部分是考虑了速度效应后的动压力。推导出了预测靶侵彻深度和弹道极限的方程表达式,并与金属靶在不同形状弹头弹丸大速度范围内打击下侵彻与穿透的实验进行了比较。理论预测与实验结果吻合得很好。
- 文鹤鸣
- 关键词：侵彻金属靶弹丸
- 基于在线实验的微波电磁场中材料烧结驱动力分析
- 利用自行研制的适用于同步辐射CT线站的微波烧结装置,在线观测了材料在微波电磁场作用下微结构的演化,分析了微波场中物质的扩散驱动力.得到了亚微米(0.74 μm)分辨率下样品微结构随微波功率上升和烧结时间而变化的投影图,运...
- 康丹许峰胡小方董博肖宇刘文超李永存
- α-钛合金TA6的动态力学性能和剪切现象分析
- 本文利用分离式的Hopkinson压杆和反射式Hopkinson拉杆对α-钛合金TA6的动态力学性能进行研究,并对拉伸时出现45度断口的现象做了金相分析。分析结果表明:α-钛合金TA6不同于β型和(α+β)型的钛合金,α...
- 张磊胡时胜吴家俊
- 关键词：钛合金SHPB绝热剪切
- 文献传递
