鋁合金薄壁柱殼的動態(tài)膨脹與剪切斷裂.pdf

1、金屬柱殼動態(tài)膨脹及局域化變形、碎片化過程研究對于軍事、高速塑性成型等領(lǐng)域具有重要的意義。本文采用電磁線圈驅(qū)動金屬圓管膨脹實驗及有限元數(shù)值分析相結(jié)合方法對6063薄壁鋁合金圓管的動態(tài)膨脹斷裂過程及行為進(jìn)行了研究。
　　首先通過采用 ANSYS多物理耦合場分析電磁線圈驅(qū)動金屬圓管膨脹加載過程中圓管的受力、變形的情況，建立了電磁驅(qū)動薄壁金屬圓管局域化破壞的實驗裝置及觀測系統(tǒng)?；谠搶嶒炑b置及觀測系統(tǒng)，研究了6063薄壁鋁合金圓管(外徑

2、D=60mm，壁厚 t=0.8mm，徑厚比 D/t=75)在不同加載率下的膨脹斷裂行為，實驗過程利用 Rogowski原理測量線圈中瞬態(tài)放電電流；利用 FASTCAM高速攝影儀記錄圓管外表面電磁膨脹破壞過程，采用激光位移傳感器測量圓管在膨脹過程中徑向膨脹位移隨時間的變化量，并能準(zhǔn)確判斷圓管的局域化起始時刻、斷裂時刻，以及局域化應(yīng)變、宏觀臨界斷裂應(yīng)變等。
　　實驗結(jié)果表明：圓管膨脹速度可達(dá)140-200m/s，應(yīng)變率在4500s-1