固粒击靶的有效摩擦系数

定义一种固粒击靶的有效冲击摩擦系数为粘着项与犁沟项的组合,其中包含表征剪切金属结合点的状态滑动或滚动的状态参数以及表征冲击物在击靶过程中产生犁沟效应的状态参数。研究表明,对于硬钢球斜冲击软钢靶情况,在连续滑移的情况下,只有在计及接触斑点的微粒间的相互作用的一定条件下,粘着项的值才可能接近0.05,这是Hutchings为使一系列数值计算的钢球反弹速度及角度与实验结果一致,在所有计算中所取的调节参数“摩擦系数”值。然而,研究表明,对于著名的Hutchings实验,如果连续犁沟发生,犁沟项则是冲击过程及初始冲击角的函数,就过程平均而言,其值大于0.05。由此,可认为,冲击过程中可滑移界面瞬间的滑移、滚动及犁沟状态的转化使Hutchings实验中的“摩擦系数”约为0.05;一般而言,这些状态的转化使固粒击靶的有效摩擦系数的过程平均值远小于低速简单滑移的摩擦系数。     

一种新的简化延性层裂模型

重新定义损伤、应用Cochran-Banner模型中的强度函数,提出了一种新的简化延性层裂模型。新模型抛弃了Cochran和Banner为计算他们所定义的损伤所作的基本假设:一旦微损伤形成,使微损伤演化远远易于使固体进一步发生体积应变。从而修正了差分微元中固体比容的计算。强调指出,选定重新定义的损伤以及强度函数或应力松弛方程提供了确定损伤的可能,排除了任何外加的损伤演化方程。在新的简化延性层裂模型中,一旦拉伸应力达到层裂强度,重新定义的损伤将由强度函数确定的应力松弛方程、计及损伤的能量守恒方程、状态方程以及本构方程等一系列封闭方程组确定。若干平板撞击致层裂实验的理论计算与实验结果已被比较。新模型中仅含两个参数:层裂强度及临界损伤度,它们的确定能使在一定初、边值条件下的层裂试验数值计算结果与实验测得的靶自由面速度历史或靶-低阻抗材料界面应力历史以及回收观测的层裂面上的损伤一致。     

LY12铝合金在冲击绝热压缩下的泊松比

对泊松比的意义进行讨论,给出了单轴应变加载下线弹性区的泊松比与纵向应力和横向应力的关系,以及准弹性区的泊松比与声速的关系。通过实验测量LY12铝合金在冲击压缩下的纵波和体波声速,计算在20~131 GPa冲击压力范围内的泊松比。实验结果表明：LY12铝合金在发生冲击熔化前泊松比基本保持为常数,约为0.32左右;发生冲击熔化后混合相区的泊松比快速增加;当接近完全熔化时泊松比趋于理论极限值0.5. 泊松比测量为确定金属的冲击熔化压力区间提供了一种有用的方法。     

Studies on the Coefficient of Friction During the Oblique Impact of a Hard Sphere Against a Ductile Solid Target

Following the original approach of Bowden and Tabor and introducing state variables, an effective friction coefficient μe for solid particle erosion is defined as a combination of shearing term and ploughing term. In the case of continuous sliding, based on considering the interaction between asperities under certain condition, it is indicated that during the oblique impact of a hardened steel sphere against a mild steel target, a possible value of μc is 0.05, which was chosen in all of the calculations by Hutchings for consistency with both experiments and calculations. In the case of continuous ploughing, it is shown that the value of μc is a function of the impact process and the initial impact angle and is greater than 0.05 on an average for Hutchings‘ e xperiments. It is suggested that the variation of sliding, rolling and ploughing state at each instant in the impact process makes “the coefficient of friction“ equal to 0.05 for Hutchings‘ experiments, and in general, makes the effective friction coefficient during particle impact on metal far less than the friction coefficient during simple continuous sliding on an average.     

对于层裂强度传统测定方法有效性的讨论

基于Gathers的工作,对试件靶背部贴有低阻抗材料的平面冲击波致层裂试验,导出了传统方法测定层裂强度的一般方程,在无低阻抗材料且作声学近似的条件下,即为Novikov的测定层裂强度的方程。研究指出,传统方法确定的层裂强度测定方程仅仅可能对采用瞬时层裂准则得到的数值模拟的层裂信号有效。数值模拟表明,层裂面上的由损伤演化引起的应力松弛严重影响层裂片中的应力剖面,因而影响靶板自由面速度历史或靶板-低阻抗材料界面应力历史。研究揭示,传统方法导出的估算层裂强度方程由于没有计及应力松弛,对于实测的靶板自由面速度历史或靶板-低阻抗材料界面应力历史并非有效。     

试论镁铝合金高应变率单轴压缩拟合本构关系的代入校核

从实验与数值模拟的结合上,确定与考察了镁铝合金在一维应力高应变率压缩状态下的本构关系。把由一维准静态及动态压缩试验结果所拟合的经验性本构关系代入镁铝合金的SHPB试验的全过程数值模拟,可再现实验测得的反射波波形及透射波波形。数值模拟也表明,采用SHPB试验经典分析所估算的应力、应变、应变率与试件典型微元在试验过程中所经受的应力应变、应变率也基本一致,然而,应变率并非常值。