高能炸药拉伸应力-应变曲线测定方法的研究

本文介绍了利用粘结拉伸法和球形夹具拉伸法测定JO-9159在不同的应变速率、不同温度及不同加载历程下的拉伸应力-应变曲线,同时给出TNT/RDX(40/60)在不同横梁速度及不同温度下的拉伸应力-应变曲线。根据塑性力学理论,对所测出的各条曲线的数据通过拟合处理,导出含有一定物理意义的数学模型。     

DH36钢中的动态应变时效特性

利用准静态试验机和Hopkinson压杆装置对DH36钢在不同应变率和不同温度下的塑性流动应力进行试验研究。结果表明:预应变温度对DH36钢的力学性能有显著的影响;在动态应变时效温度区,出现时效强化所需时间较短;DH36钢塑性流动中出现的动态应变时效是由于温度和变形达到一定程度时,曾在林位错周围形成的溶质气团会沿着聚合的林位错通过管道扩散到运动位错处,并在位错附近形成溶质气团连续对位错形成拖曳,阻碍了位错运动,同时,在高温出现珠光体片间距减小,相界面增多,对位错运动的阻碍增大,因而也会导致塑性流动阻力提高。     

NAK80塑料模具钢本构关系的试验研究

利用电子材料拉伸试验机、热模拟试验机和分离式Hopkinson压杆系统对NAK80塑料模具钢在较宽温度范围(25~600℃)和不同应变率(700~5 000 s-1)条件下的力学特性开展了系列的试验研究。结果表明:室温下,NAK80塑料模具钢流变行为对应变率不敏感;相同应变率下(10-2s-1),其屈服强度和流变应力随温度升高而下降,且高温下热软化效应明显,导致屈服后应变增加而应力下降。以试验数据为基础,拟合了Johnson-Cook模型,利用该模型对不同温度和不同应变率下NAK80塑料模具钢的流变应力进行预测,与试验数据对比表明,拟合的Johnson-Cook模型能够较好的描述NAK80塑料模具钢的流变行为。     

两种钨合金材料力学行为及微观损伤研究

首先测试83W旋锻(8Fe-9Ni-83W)和89W径锻(5Fe-6Ni-89W)两种钨合金棒材的各向异性情况,然后对两种钨合金材料分别进行了温度从-196℃到800℃的动、静态压缩试验(应变率10-3~7 000 s-1)和拉伸试验(应变率10-3~1 000 s-1),得到了其应力应变关系曲线和失效应变。结果表明:两种棒材都存在各向异性特性,钨合金棒材沿径向硬度不均匀,越靠近棒心,硬度越低。随着应变率的升高和温度的降低,两种钨合金材料的流动应力升高;在所研究的温度范围内,一定应变率下两种钨合金材料都出现了动态应变时效现象;两种钨合金材料的失效应变随着应变率的增大而降低。最后观察钨合金试验后的金相照片,给出应变率和温度以及钨颗粒含量对其损伤模式的影响。     

复合泡沫塑料准静态压缩的应变率效应和温度效应

针对不同密度、不同空心玻璃微珠填充比的聚氨酯复合泡沫塑料进行了准静态压缩实验,研究了这类材料在不同应变率和不同温度下的宏观力学性能.结果表明,在不同应变率和不同温度下复合泡沫塑料的模量和强度是不同的,具有明显的应变率效应和温度效应.并且,在所研究的温度范围内(从室温到玻璃化转变温度),模量随温度的变化关系是非线性的,可用分段直线来描述;而强度与温度之间基本上保持线性关系.此外,在已有的宏细观力学实验基础上,进一步分析了空心玻璃微珠对复合泡沫塑料的增强机理.     

一种新型形状记忆合金复合材料制备及性能测试

为提高形状记忆合金复合材料的驱动性能,提出了一种新型栅格状结构的形状记忆合金复合材料。采用真空负压成型工艺,提高了形状记忆合金丝与基体材料界面结合的致密性;在电流激励下测试该新型复合材料在不同温度下的挠度大小,并与传统形状记忆合金复合材料进行比较。结果表明:采用真空负压法成型的形状记忆合金复合材料界面结合更加致密,在电流激励后界面处没有产生开裂;栅格状形状记忆合金复合材料驱动后最大挠度为53 mm,是整体结构形状记忆复合材料的4倍,且响应时间更快。     

工业纯铁爆炸冲击波增塑效应研究

用透射电镜对冲击波加载的工业纯铁塑性机制进行了研究.结果表明其变形机制不同于准静态加载,塑性变形过程中冲击波绝热温升和亚结构的不稳定性使位错不断进行重新排列,应变较大时塑性变形功也会引起绝热温升,致使其亚结构已接近热加工动态回复组织,这种复杂的效应使塑性变形能力增强,结果使工业纯铁宏观塑性变形较大.     

固体火箭发动机外防热涂层应力应变随温度变化的数值研究

弹(箭)常用的外防热涂料在贮存过程中经常出现裂纹、开裂、脱落等现象。为了研究在不同温度下,外防热涂层的应力应变变化情况,为强度分析提供参考依据,建立了某发动机壳体及涂层的三维有限元模型,研究了随温度变化涂层应力应变的变化特点。计算发现,常温向高温转化时,涂层的各向应力均为负值即压应力,此时应该用最大主应变准则来判断材料是否破坏;常温向低温转化时,各向应变都为负值即压应变,此时应该用Mises应力或者最大拉应力准则来判断结构的安全性。     

复合改性双基推进剂黏弹性-黏塑性-黏损伤本构模型研究

为描述复合改性双基(CMDB)推进剂复杂的力学性能,推导出黏弹性-黏塑性-黏损伤本构模型。进行一系列蠕变-回复试验,获得了本构模型参数。通过不同应力水平和不同加载时间下的蠕变-回复试验和恒加载率-回复试验,验证了本构模型的有效性。结果表明：黏弹性-黏塑性-黏损伤本构模型能够预测CMDB推进剂的蠕变-回复响应和恒加载率-回复响应;与黏弹性-黏塑性本构模型相比,黏弹性-黏塑性-黏损伤模型对CMDB推进剂力学性能的预测能力明显提高;损伤变量随着应变增大,在经过缓慢增大和快速增大后逐渐趋于稳定,应变变化越慢,损伤变量越大,黏弹性-黏塑性-黏损伤模型和黏弹性-黏塑性模型的预测结果差别就越大。     

直线往复运动VL 型密封圈性能分析

为深入研究航空作动器往复密封的问题,对航空用直线往复作动筒上的VL 密封圈进行有限元仿真。介 绍VL 密封圈仿真过程,建立密封圈划分网格后的有限元模型。通过对VL 圈施加流体压力渗透载荷,对密封圈不同 油侧压力下的应力应变情况进行分析,利用ANSYS APDL 绘制密封圈唇口接触压力分布图,并分析密封圈最大等效 应力及唇口接触压力峰值随温度的变化情况。仿真结果表明,该研究对于掌握VL 型密封圈的力学特性有一定的参 考价值。     

应力应变状态对Fe MnSi系形状记忆合金形状记忆效应的影响

借助分析计算弯曲变形下试样内部的主应力分布研究了Fe - 17Mn - 10Cr- 5Si- 4Ni合金在弯曲变形下的形变恢复特性。结果表明 ,在弯曲变形下 ,试样处于复杂的三向主应力作用状态。在小于 2 %低的弯曲变形量下 ,三向主应力中切向主应力σθ 从数值上占据主要 ,因而试样的变形主要来自于σθ 的作用结果。此时 ,变形试样内外层间存在的切向应力值差Δσθ 导致彼此间形变恢复过程的相互约束 ,从而使合金的形变恢复率不能达 10 0 %。随着弯曲变形量的增大 ,合金的变形逐渐置于三向主应力的综合作用之下 ,ε马氏体将被多取向地诱发形成且αM′的形成量越来越大 ,因而合金的形状记忆效应快速下降     

时效工艺对TiNi合金相变及形状记忆效应的影响

研究了固溶、时效及热循环对富镍ＴｉＮｉ合金相变及形状记忆效应的影响。结果表明，固溶及５５０℃以上温度时效，在升降温中只发生马氏体相（Ｍ）和母相（　）的可逆相变，热循环可获得Ｒ相（菱面晶结构）相变，而３５０～５００℃时放出现Ｒ相变。随时效温度升高，马氏体相变开始温度（Ｍｓ）、Ｒ相变开始温度（Ｍｓ＇）、马氏体逆转变为母相的开始温度（Ａｓ）呈先升后降的趋势，并在４００～４５０℃有最大值。其形状恢复率是固溶处理的小于时效处理的，而在３５０～５５０℃时效形状恢复率较高，且高于经同样固溶及时效工艺处理的富钛ＴｉＮｉ合金。     

CuZnAl形状记忆合金的电阻点焊研究

采用电容贮能点焊焊接方法 ,研究了CuZnAl形状记忆合金的焊接性能。运用金相观察、拉伸、扫描电镜等方法 ,对焊接接头的力学性能 ,形状恢复率等进行了试验研究 ,并研究了热处理对焊接接头力学性能和形状恢复率的影响 ,给出了获得较高形状恢复率接头的焊接工艺。试验结果表明 ,焊后热处理能够细化CuZnAl形状记忆合金的晶粒组织 ,在一定程度上提高了合金的综合力学性能 ,经一定冷热循环次数后 ,焊接接头形状恢复率达到较高水平并趋于稳定     

中高应变率条件下TC18钛合金动态力学行为的实验研究

应变和应变率是影响材料力学行为的两个重要因素,分离式霍普金森压杆（SHPB）技术是实现不同应变和应变率加载的有效途径之一。为研究室温下TC18钛合金的塑性变形和破坏行为,采用SHPB,通过调节子弹长度和速度实现对TC18钛合金圆柱试样不同应变和应变率的加载。实验得到了TC18钛合金在不同应变率下的真应力-真应变曲线和同一应变率不同应变下的真应力-真 应变曲线,并分别分析了应变硬化和应变率强化效应对TC18钛合金的动态力学性能的影响。实验结果表明：TC18钛合金压缩试样破坏时断口与加载方向（轴线）之间的夹角约为45°,其压缩破坏形式为典型的剪切破坏,与应变和应变率相关;应变率越高,TC18钛合金的流动应力和屈服强度越高,故该材料具有明显的应变率强化效应;绝热剪切带是裂纹形成和试样发生宏观剪切破坏的先兆。     

形状记忆合金在兵器工业中的应用

该文介绍了形状记忆合金在兵器工业中的应用，并认为形状记忆合金在常规兵器领域内的应用很有发展前景，也是一个重要的研究方向。     

几种气动热弹性设计方法

阐述了热对气动弹性特性(刚度、振动、颤振和响应)的影响．介绍了气动热弹性设计中控制气动热弹性的三种方法(常规主动控制法、利用压电材料的主动控制法和利用形状记忆合金的被动控制法)以及各法适用范围和使用效果．     

热循环训练对FeMnSiCrNi合金记忆效应的影响

研究了多次热机械训练对Fe14Mn5si12Cr7Ni合金形状记忆效应的影响。研究结果表明:多次训练以及适当的热处理制度可以提高合金中ε马氏体的含量,而ε马氏体含量的增加对于提高合金的形状记忆效应有明显的效果;训练2-4次,合金的形状记忆效应可大幅度提高;但是继续增加训练次数,合金的形状记忆效应则基本保持不变。     

应变速率对稀土镁合金动能吸收能力的影响

采用分离式Hopkinson压杆技术,对稀土镁合金T5态板材试样进行冲击压缩实验,获得不同应变速率下的应力应变曲线。对该曲线进行面积积分,研究应变速率对试样动能吸收能力的影响。结果表明,应变速率对稀土镁合金动能吸收能力影响显著,利用Origin7.0中的非线性拟合工具得到应变速率ε-与动能吸收能力Q呈现非线性关系,Q=-3.36+0.01328ε-+3.89×10-6ε-。     

电液伺服阀的研究现状

介绍了超磁致伸缩材料、压电材料、磁流变流体、电流变流体、形状记忆合金的功能以及其在电液伺服阀中的应用,对近几年电液伺服阀在结构改进方面的情况进行了论述,最后给出了电液伺服阀在数字化、水压方面的发展现状。     

桥用铝合金的低周疲劳亚结构

在应变幅控制下，研究了桥用铝合金在两种热处理工艺下的循环特性及其微观结构的变化。结果表明：在应变幅为△ε＿ｔ／２＝０．４％～１．０％范围内，热处理工艺Ⅰ合金循环软硬化现象不明显，热处理工艺Ⅱ合金表现为循环硬化特性。ＴＥＭ分析表明，不同热处理工艺下合金循环断裂时均已形成结构清晰形状完整的胞状位错结构，影响胞结构形成的主要因素可能是层错能、应变幅等，与材料的组织状态没有关系。