兩種動(dòng)態(tài)加載條件對(duì)7075鋁合金中剪切帶自組織與損傷的影響.pdf

1、本文在國家自然科學(xué)基金項(xiàng)目(編號(hào)50671121)的資助下，開展的主要工作內(nèi)容如下： 通過兩種不同應(yīng)變率條件下厚壁圓筒外爆實(shí)驗(yàn)，獲取了7075鋁合金中的多條剪切帶。在外部爆轟加載作用下，鋁合金圓管表現(xiàn)為絕熱剪切破壞；絕熱剪切帶(ASB)首先在圓管內(nèi)壁生成，前端沿著與徑向成45度或135度的最大剪切力方向向外擴(kuò)展，整體形成逆時(shí)針螺旋狀分布花樣；在橫截面上觀察到了一些特殊的剪切帶分布現(xiàn)象，比如屏蔽、分叉，匯集、湮沒等。ASB中微裂紋

2、優(yōu)先在應(yīng)變大、應(yīng)力集中或缺陷處形核，長大變粗并逐漸旋轉(zhuǎn)成與ASB一致的方向，聚合成沿ASB方向的宏觀裂紋并最終導(dǎo)致材料的破壞。 量化分析了試樣的各個(gè)應(yīng)變截面中ASBs的數(shù)量及空間分布特征，結(jié)果表明：ASBs的間距、軌跡和長度具有自組織特征，兩種應(yīng)變率下剪切帶間距在早期階段大致相同，但演變歷程卻完全不同。通過對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果與現(xiàn)有間距模型的比較結(jié)果顯示：基于攝動(dòng)分析的一維模型預(yù)測(cè)值與實(shí)驗(yàn)結(jié)果差距較大，只適合在ASBs均勻形核的前提下進(jìn)行

3、預(yù)測(cè)；GK模型預(yù)測(cè)值能較好的預(yù)測(cè)成熟剪切帶之間的間距值；二維的XM模型預(yù)測(cè)值與實(shí)驗(yàn)結(jié)果符合較好，能定性的解釋實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，但不能在實(shí)驗(yàn)前預(yù)測(cè)ASBs的間距值。 應(yīng)用：LS-DYNA有限元軟件首次成功的模擬了厚壁管中ASBs的自組織行為，分析了ASBs在均勻形核模式下的形核、發(fā)展及相互作用的過程，并利用一維間距模型與模擬結(jié)果進(jìn)行比對(duì)，兩者較好的符合證明了模型的有效性。通過引入不均勻質(zhì)點(diǎn)的方法，建立了ASBs在試樣中不均勻形核模式，在質(zhì)