高強高韌鋁合金的動態(tài)拉伸斷裂行為研究.pdf

1、在分離式霍普金森拉桿、三點彎曲和平板撞擊下對棒材鋁合金（2024-T4、7075-T6）進行動態(tài)拉伸斷裂實驗研究。其主要內(nèi)容為：
　　1）一維應(yīng)力動態(tài)加載下7075-T6鋁合金的初始屈服應(yīng)力與斷裂應(yīng)變明顯高于2024-T4鋁合金，但三點彎曲和平板撞擊層裂實驗中發(fā)現(xiàn)2024-T4鋁合金相比于7075-T6鋁合金具有更好的抗裂紋擴展與層裂失效能力，這表明應(yīng)力狀態(tài)對兩種鋁合金拉伸斷裂行為有明顯的影響；
　　2）斷口的光學與掃描電鏡

2、分析發(fā)現(xiàn)：2024-T4鋁合金主要表現(xiàn)出脆性斷裂行為，起因是孔洞或裂紋主要成核于晶內(nèi)強化相形成穿晶斷裂；而7075-T6鋁合金則展現(xiàn)出韌性和脆性混合斷裂特征，原因是部分孔洞或裂紋在晶界成核增長發(fā)生沿晶斷裂，部分在晶內(nèi)強化相周圍形成孔洞從而造成穿晶斷裂。
　　3）在預(yù)加溫下平板撞擊層裂實驗中，通過測量自由面速度剖面來研究溫度對兩種鋁合金動態(tài)屈服與層裂行為。根據(jù)自由面速度剖面歷史特征來計算Hugoniot彈性極限強度與層裂強度。結(jié)果表

3、明在所測得的溫度范圍內(nèi)兩種鋁合金的層裂強度與HEL都隨著溫度的升高呈線性減小。由于損傷演化機理的不同，鋁合金 HEL和層裂強度的關(guān)系與純鋁有著明顯的差別。
　　4)采用內(nèi)聚力單元對于不同溫度下鋁合金（2024-T4,7075-T6）層裂進行數(shù)值模擬，模擬計算所用材料參數(shù)與實驗計算所得材料參數(shù)基本吻合，且在模擬過程中發(fā)現(xiàn)自由面速度剖面歷史的主要特征受初始屈服強度、隨動硬化的流動應(yīng)力、內(nèi)聚力強度、內(nèi)聚力單元粘性參數(shù)、臨界失效位移的影響