不同拉伸应变率下金纳米线拉伸力学行为的分子动力学模拟

采用分子动力学方法模拟了不同拉伸应变率下金纳米线的拉伸力学行为。模拟结果表明，相同截面尺寸、拉伸温度、拉伸方向的金纳米线在较高的拉伸应变率下，屈服强度较大，屈服发生的较早；更高应变率下的金纳米线在屈服时对应的应变更大，并且更容易发生二次屈服。金纳米线的弹性模量随着拉伸应变率的增大有所增加，但是幅度不是很明显。     

Mg-3Al-6Zn-2Y合金在不同应变率加载下的力学性能研究

在不同应变率压缩与拉伸下,研究了Mg-3Al-6Zn-2Y合金的力学性能,发现两种条件下合金力学性能变化规律不同。压缩情况下,随应变率增大,合金的流变应力增大,极限强度、屈服强度、破坏应变先增大后减小,塑性先增大后减小;拉伸情况下,随应变率增大,合金的流变应力、极限强度、屈服强度先增大后减小,破坏应变减小,塑性减小。压缩情况下合金流变应力的应变率敏感性高于拉伸情况。     

Mg-3Al-2Zn-2Y合金的动态力学性能研究

在不同应变率压缩与拉伸下,研究了Mg-3Al-2Zn-2Y合金的力学性能,发现2种条件下合金力学性能变化规律不同。压缩情况下,随应变率增大,极限强度与屈服强度先增大后减小,高应变率下(1300～4800s-1)的流变应力大于中低应变率(0.001～1s-1);在0.001～1450s-1拉伸下,随应变率增大,合金的流变应力呈增大趋势,极限强度、屈服强度增大,破坏应变先减小后增大。压缩情况下合金流变应力的应变率敏感性高于拉伸情况。     

核壳网络结构钛氮合金力学性能有限元模拟

利用有限元软件ABAQUS建立不同核壳占比的二维模型,采用von-Mises屈服准则来描述核壳网络结构钛氮合金材料的屈服行为,进而对不同核壳占比的核壳网络结构材料进行拉伸和压缩应力-应变曲线模拟。结果表明拉伸和压缩所得到的应力应变曲线图一样。随着核半径从1 mm增加到3 mm(相当于核的百分比),核壳网络结构材料的屈服强度增大。当应变率为3%时,核壳网络结构材料发生屈服现象,从而进入塑性阶段。     

UOE直缝埋弧焊管横向屈服强度测定的影响因素

针对UOE直缝埋弧焊管横向屈服强度测定的3个重要影响因素,分别讨论了钢管横向板拉伸试样的压平影响和钢管横向圆棒拉伸试验的应变时效现象,并分析了拉伸试验速率的影响。得出了横向板拉伸试样的屈服强度低于圆棒拉伸的结果是由于试样的不平直原因引起的结论,同时对UOE钢管圆棒拉伸应变时效的防止和不同实验室拉伸速率的统一提出了建议。     

多晶Ti纳米柱塑性变形的分子动力学模拟研究

利用分子动力学模拟研究多晶Ti纳米柱的力学行为和位错反应机制，比较分析不同变形温度和承载条件对多晶Ti纳米柱应力应变关系及其塑性变形行为的影响。模拟结果显示，随着温度升高，多晶Ti纳米柱屈服强度降低，且在不同温度下，屈服强度所对应的应变量未发生明显变化。在整个变形过程中，主要的位错类型为Other和■类型位错，随着温度升高，位错总长度减小。多晶Ti纳米柱压缩变形与拉伸变形应变响应不对称，拉伸屈服强度略高于压缩屈服强度，晶界缺陷在拉伸变形中响应更加明显。     

水下爆炸作用下金属材料动态失效判据

该文章对某金属材料制成的圆筒形试件进行水下近距爆炸试验,得到了水下近距爆炸条件下材料的动态断裂应变,结合能量方法,给出了水下近距爆炸时材料的动态屈服强度,并和静态拉伸试验及霍普金森拉杆试验（SHTB）结果对比,比较了屈服强度、极限拉伸应变和能量吸收率等参数,并探讨了SHTB试验所得失效判据在水下爆炸对某金属材料制成的圆筒形试件进行水下近距爆炸试验,得到水下近距爆炸条件下材料的动态断裂应变,结合能量方法,给出水下近距爆炸时材料的动态屈服强度,并和静态拉伸试验及霍普金森拉杆试验（SHTB）结果对比,比较屈服强度、极限拉伸应变和能量吸收率等参数,并探讨SHTB试验所得失效判据在水下爆炸条件下的适用性。对比材料失效判据常规研究方法和水下爆炸实际效果,对于船体及其模型的结构抗爆设计和评估具有参考价值。条件下的适用性。该文章创新的对比了材料失效判据常规研究方法和水下爆炸实际效果,对于船体及其模型的结构抗爆设计和评估具有参考价值。     

AA5182铝合金两步高速拉伸的试样设计及其性能研究

目的 提高铝合金塑性成形性能,解决高速成形贴模缺陷.方法 设计一种两步高速拉伸试样,在液压式伺服高速拉伸机上开展2次拉伸实验,并采用非接触式光学测量技术(Digital image correlation,DIC)测量全场应变,利用数值模型确定拉伸速度,获得期望的预拉伸应变率和应变.将单次高速拉伸性能与2次不同应变率和...     

混凝土静动态单轴抗拉本构关系试验研究

轴向拉伸试验是确定混凝土拉伸力学性能最直接的方法。利用MTS试验机和自行研制的夹具,在试件与试验机之间设置球铰组件以消除拉伸过程中附加弯矩的影响,并采取适当措施降低拉伸试验中偏心的影响,完成了应变率由10-6~10-3s-1 4个数量级范围内的混凝土静动态轴向拉伸试验。试验结果发现不同应变率下,混凝土轴向拉伸全过程曲线有着很好的相似性,峰值应力和弹性模量随着应变率的增加而增加,但极限拉伸应变基本不变。在纤维束模型的基础上,建立了考虑应变率效应影响的统计本构方程,其计算结果与试验值吻合较好。     

形状记忆聚氨酯热力耦合变形行为实验和有限元模拟

在室温下对形状记忆聚氨酯进行不同应变率下的单调拉伸实验,结合红外测温仪对试样表面温度进行同步监测,研究拉伸过程中的热力耦合效应。结果表明:当应力达到屈服峰后,分子链解缠导致了屈服软化,同时分子链之间的摩擦诱发了局部化温升;随着载荷继续增加,分子链在拉伸方向优先取向导致应变硬化发生,响应的应力和温度不断升高。同时发现,屈服峰和局部化温升均随着应变率的增加而显著增加,然而材料耗散生热诱导的应变软化和应变硬化之间存在竞争机制,使得局部化塑性流动过程对应变率的敏感性降低。基于有限元软件ABAQUS建立板状试样拉伸的有限元模型,对形状记忆聚氨酯的拉伸变形进行热力耦合分析。通过比较不同时刻的塑性应变场和温度场云图发现,局部化的塑性流动和温升均从初始缺陷处萌生,并逐渐向中间移动直至扩展到整个试样。进而提取不同加载速率下的平均温升曲线与实验结果进行了对比,发现二者吻合度较高。     

动态拉伸载荷下应变率和温度对Kevlar 49芳纶纤维布增强环氧树脂复合材料力学性能的影响

为研究Kevlar 49芳纶纤维布增强环氧树脂复合材料在中等应变率和不同温度耦合作用下的力学响应和断裂行为,首先,利用MTS液压伺服高速机在不同初始应变率(25、50、100、200 s-1)和温度(-25、0、25、50、100℃)下对芳纶纤维增强复合材料(AFRP)进行单向动态拉伸测试;然后,采用Weibull分析模型量化了拉伸强度在不同应变率和温度下的离散程度。结果表明:在相同温度(25℃)下,随着应变率的增加,弹性模量和拉伸强度均先增大(初始应变率介于25~50 s-1范围内)后减小(初始应变率介于50~200 s-1范围内),极限应变则呈现出相反的变化趋势,而韧性随应变率的变化幅度不大;在相同初始应变率(25 s-1)下,与在25℃下的情况相比,温度的升高或降低均会造成弹性模量的降低,在温度为100℃时,极限应变显著增加,而拉伸强度和韧性均不会随温度的变化而发生明显改变。对AFRP断裂形态进行的对比分析表明不同试验条件下AFRP的断裂形态基本相同,均呈现出较为平整的断裂面。所得结论可为AFRP在极端载荷和环境作用下的理论研究和应用提供依据。      

基于Sherwood–Frost模型构建聚乙烯泡沫拉伸本构

目的 研究聚乙烯泡沫的拉伸力学性能,并构建聚乙烯泡沫的拉伸本构模型。方法 利用万能材料试验机对不同密度的聚乙烯泡沫进行不同拉伸速率的单轴拉伸实验,得到聚乙烯泡沫的拉伸应力–应变曲线;在Sherwood–Frost唯象本构模型框架的基础上,构建将密度和应变耦合的密度项,以及将应变率、应变和密度耦合的应变率项的拉伸本构模型。结果 聚乙烯泡沫在断裂前的拉伸力学特性为非线性弹性,表现出明显的应变率强化效应,现有的密度项和应变率项与实验数据的拟合精度较低,最大平均误差分别可达11.76%、7.90%。新构建的密度项和应变率项与实验数据拟合精度较好,最大平均误差分别为1.17%、1.92%。结论 新构建的拉伸本构模型能够更精确地描述聚乙烯泡沫单轴拉伸的应力应变关系,为聚乙烯泡沫的综合力学性能的进一步研究提供参考。     

冷轧薄板m值的测试与分析

采用速度突变法、等应变速率拉伸法测定了应变速率敏感指数(m值)。探讨了拉伸速度的变化和变形程度对m值测试结果的影响。结果表明，增加试验速度，使m值测试结果提高。在相同的试验条件下，对不同材料的m值进行了测试分析。     

Strain rate distribution near welding interface for different collision angles in explosive welding

It is important to analyze the distribution of the strain rate near the welding interface in order to understand the mechanical and heat behaviors of a material during explosive welding. The objectives of this study were to analyze the distribution of the strain rate for different colliding angles and to probe the effects of the colliding angle on the strain rate. An ideal fluid model of symmetrical collision was used. For the same relative streamline, at the points with the same relative horizontal ordinate, calculations showed that the ratio of tensile and shear strain rate to the stagnation point strain rate is very similar for colliding angles in the range 6–20°.     

PMMA材料断裂应力与银纹损伤研究

本文基于连续介质力学理论和最大拉应力准则,从能量的观点出发,根据能量守恒定律,提出了脆性材料的断裂应变能密度与断裂应变成线性关系,由此确定的平均应力为材料常数.并通过PMMA材料在不同应变率下的拉伸实验验证.同时通过表面银纹显微镜观察实验,研究了应变率对银纹密度的影响.     

拉伸速率控制模式及拉伸速率对冷轧薄板强度测试结果的影响

按照GB/T 228.1—2010中推荐的不同拉伸速率控制模式及拉伸速率对冷轧镀锌钢板进行了拉伸对比试验,分析了应变速率、横梁位移速率及应力速率对冷轧薄板规定非比例延伸强度R_p0.2、下屈服强度R以及抗拉强度R_tn测试结果的影响。结果表明:采用应变速率进行控制得到的拉伸试验数据相对其他两种速率控制模式更为稳定,可以最大限度地降低拉伸测试结果的不确定度;采用0.000 25 s^-1的应变速率控制模式所得试验结果的稳定性与采用40～50 MPa·s^-1的应力速率控制模式所得结果较为接近;在不同拉伸速率控制模式下,提高应变、横梁位移和应力速率均会使屈服强度R_p0.2和R_el增加,而抗拉强度R_tn基本上处于稳定状态。     

E玻璃纤维增强环氧树脂基复合材料轴向拉伸力学性能的应变率效应

采用MTS-810材料试验机、Zwick-HTM5020高速拉伸试验机及分离式Hopkinson拉杆（SHTB）实验装置,并结合数字图像相关性（Digital image correlation,DIC）分析方法,对E玻璃纤维增强环氧树脂基复合材料棒材在10^-3~2 400 s^-1应变率范围内的轴向拉伸力学性能进行了较系统的实验研究,获得了不同应变率下材料的应力-应变曲线,揭示了应变率对材料的拉伸强度和断裂应变的影响规律。通过显微分析拉伸试样的断口形貌,揭示了试样的断裂机制及对应变率的依赖性。实验结果表明：E玻璃纤维增强环氧树脂基复合材料的力学性能具有强烈的应变率效应,归一化拉伸强度随着应变率对数线性增加,而归一化断裂应变则随着对数应变率线性减小;断口显微分析显示：E玻璃纤维增强环氧树脂基复合材料的轴向拉伸断裂模式依赖于应变率,低应变率加载下试样发生沿45°方向的剪切断裂,随着应变率增大,试样断裂模式逐渐过渡到沿轴向的拉伸断裂,特别是在高应变加载下,观察到大量的玻璃纤维丝被拉断,同时环氧树脂基体也发生严重的碎裂现象,这反映了基体材料与玻璃纤维之间相互约束作用在增强。     

应变率突增对混凝土动态拉伸破坏影响的细观模拟

实际工程中混凝土结构往往遭遇多次动态荷载作用或在承受一定初始损伤荷载基础上再承受不同应变率的动态荷载.建立了哑铃型混凝土三维细观数值模型,模拟不同名义应变率单独作用下混凝土材料的单轴动态拉伸破坏行为,又分别对混凝土单轴拉伸应力应变曲线上升段和软化段的应变率突增行为开展了细观模拟,初步分析了应变率突增行为对动态拉伸破坏强...     

冲击拉伸下Fe3Al力学性能的应变率相关性研究

利用自行研制的旋转盘式杆杆型冲击拉伸试验装置于Ｆｅ３Ａｌ实施了不同应变率的冲击拉伸试验，获得了不同应变率下的完整的应力应变曲线，结果表明在应变率从８０Ｓ＾－１至１２００Ｓ＾－１范围内，Ｆｅ３Ａｌ存在明显的动态韧性现象及应变率强化效应，其屈服应力，破坏应力以及破坏应变都随应变率的提高而增加，用最小二乘法拟合得到其屈服应力，破坏应力以及失稳应变与应变率的关系，并根据Ｂｏｎｄｎｅｒ－Ｐａｒｔｏｎ的理论建     

碳/环氧树脂复合材料应变率效应的实验研究

选择两种铺设方式( _S和 _S)的T300/Epoxy(炭纤维/环氧树脂)层合板, 利用MTS试验机以及Hopkinson拉伸杆分别对其进行了准静态拉伸试验(应变率为10-5~10-4 s-1)、 中应变率拉伸试验(应变率为100 ~101s-1)和高速冲击拉伸试验(应变率为102~104s-1)。静态、 动态实验的试件形状及尺寸均相同。获得了不同应变率加载条件下T300/Epoxy的应力-应变曲线。基于所获得的应力-应变曲线, 讨论了应变率对炭纤维增强复合材料力学性能的影响。研究结果表明: 复合材料T300/Epoxy是应变率相关的材料; 层合板的铺设方向对其应变率效应有着显著的影响; 随着应变率的增加, 材料的强度及弹性模量有较大程度的提高, 但破坏应变有所降低。通过对试验结果的数据拟合, 提出了材料应变率相关的动态本构模型。