鋁合金薄壁柱殼的動(dòng)態(tài)膨脹與剪切斷裂.pdf

1、金屬柱殼動(dòng)態(tài)膨脹及局域化變形、碎片化過(guò)程研究對(duì)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(dòng)金屬圓管膨脹實(shí)驗(yàn)及有限元數(shù)值分析相結(jié)合方法對(duì)6063薄壁鋁合金圓管的動(dòng)態(tài)膨脹斷裂過(guò)程及行為進(jìn)行了研究。
　　首先通過(guò)采用 ANSYS多物理耦合場(chǎng)分析電磁線圈驅(qū)動(dòng)金屬圓管膨脹加載過(guò)程中圓管的受力、變形的情況，建立了電磁驅(qū)動(dòng)薄壁金屬圓管局域化破壞的實(shí)驗(yàn)裝置及觀測(cè)系統(tǒng)?；谠搶?shí)驗(yàn)裝置及觀測(cè)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(shí)驗(yàn)過(guò)程利用 Rogowski原理測(cè)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(guò)程，采用激光位移傳感器測(cè)量圓管在膨脹過(guò)程中徑向膨脹位移隨時(shí)間的變化量，并能準(zhǔn)確判斷圓管的局域化起始時(shí)刻、斷裂時(shí)刻，以及局域化應(yīng)變、宏觀臨界斷裂應(yīng)變等。
　　實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：圓管膨脹速度可達(dá)140-200m/s，應(yīng)變率在4500s-1