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基于准脆性材料中翼型拉伸裂纹的成核准则,运用细观损伤理论推导了翼型裂纹损伤对材料弹性模量的弱化作用.考虑裂纹扩展对材料动态断裂的滞后效应,建立了动态裂纹扩展准则,并给出损伤演化方程,在此基础上建立了准脆性材料单轴冲击压缩下的动态损伤本构模型.结合氧化铝陶瓷材料独特的力学响应和破坏特性,讨论了模型中微...

关键词: 准脆性材料 , 翼型拉伸裂纹 , 扩展准则 , 损伤本构模型

多孔钛材料的动态力学响应研究

王婧 , 任会兰 , 郝莉 , 宁建国

材料工程 doi:10.11868/j.issn.1001-4381.2015.09.014

通过一级轻气炮加载,对孔洞具有一定规律的多孔钛材料进行了平板撞击实验及数值研究.基于锰铜压阻计测量到的实验波形,获得了冲击波在多孔钛材料中传播的衰减效应以及冲击波波速和波后粒子速度的D-u冲击绝热关系.依照实验情况在非线性动力学有限元软件中建立了数值模型,并根据计算结果得到了冲击波的压力-时间波形以...

关键词: 多孔钛材料 , 动态力学性能 , Grüneisen状态方程

ZrO2增韧Al2O3陶瓷的力学性能和增韧机制

任会兰 , 龙波 , 宁建国 , 褚亮

复合材料学报 doi:10.13801/j.cnki.fhclxb.20140620.001

对通过热压烧结法制备的3种陶瓷99.5vol％ Al2O3 (AD995)、ZrO2(15vol％)/Al2O3和ZrO2(25vol％)/Al2O3的力学性能和增韧机制进行了实验和理论研究.基于复合材料细观力学理论并考虑ZrO2的相变特性,建立了描述ZrO2/Al2O3陶瓷力学性能的本构模型.结果...

关键词: 陶瓷 , ZrO2 , Al2O3 , 断裂韧性 , 增韧机制

钨合金力学性能表征分子动力学模拟

于超 , 任会兰 , 宁建国

材料工程 doi:10.11868/j.issn.1001-4381.2014.10.015

通过实验方法和分子动力学模拟方法研究了91％(质量分数,下同)细化颗粒钨合金材料的塑性力学问题.结果表明:细化钨合金材料具有应变率效应,且随着应变率的增加,屈服强度增强;钨合金材料应力应变关系具有显著的温度效应、尺度效应和晶向效应;基于对钨合金材料的数值模拟结果与实验结果对比,得到了两种方法具有一致...

关键词: 钨合金 , 应变率 , 分子动力学 , 屈服强度 , 数值模拟

压缩载荷下陶瓷材料声发射特性的实验研究

任会兰 , 方敏杰 , 贺建华

材料工程 doi:10.3969/j.issn.1001-4381.2012.02.008

对陶瓷材料在两种压缩加载下破坏过程中的声发射特性进行实验研究.三点弯曲和巴西劈裂实验中,采用多通道声发射系统监测了陶瓷试件的破坏过程.对声发射信号进行分析,结果表明,声发射能量数、事件数、振铃数等参数都反映了材料内部损伤演化扩展直至试件宏观断裂的过程.利用声发射参数可以定位陶瓷试件的破坏位置；试件断...

关键词: 声发射 , 巴西实验 , 三点弯曲实验

准脆性材料中椭圆形微裂纹的生长与演化

方敏杰 , 任会兰 , 宁建国

材料工程 doi:10.3969/j.issn.1001-4381.2013.02.007

微裂纹的生长与演化是导致准脆性材料损伤及破坏的本质,本工作对承载过程中准脆性材料内部的椭圆形微裂纹的生长与演化规律进行研究.采用复势函数求解受远场载荷作用下代表性单元中椭圆形微裂纹的变形,讨论了椭圆形微裂纹初始取向的变化对微裂纹尺寸增长的影响,并结合微裂纹扩展准则推导出损伤开始时的临界应力条件.基于...

关键词: 微裂纹 , 损伤 , 演化

陶瓷材料破坏的声发射特性

任会兰 , 宁建国 , 王颖

材料工程 doi:10.3969/j.issn.1001-4381.2009.02.013

采用先进的多通道声发射系统监测了AD95氧化铝陶瓷在三点弯曲加载下的破坏过程.对有缺口和无缺口两种试件的声发射能量数,事件数,振铃数随时间变化特征的对比分析,讨论了预制缺口对材料损伤破坏过程和断裂的影响.声发射幅值随时间的变化曲线直接反映了材料内微裂纹成核前期,成核,扩展至宏观裂纹形成和断裂过程.实...

关键词: 声发射 , 陶瓷材料 , 三点弯曲实验

Zr-W多功能含能结构材料的制备及动态压缩特性

刘晓俊 , 任会兰 , 宁建国

复合材料学报 doi:10.13801/j.cnki.fhclxb.20160315.001

利用材料试验机和分离式霍普金森压杆(SHPB)系统对加压烧结制备的Zr-W多功能含能结构材料在不同应变率下的压缩行为进行测试。通过在试样上直接贴应变片与波形整形技术相结合，实现了恒应变率动态加载。试验结果表明：该材料在准静态和动态加载下均呈现良好的线弹性，弹性模量对应变率效应不敏感，约为186 GP...

关键词: Zr-W , 含能材料 , 动态压缩 , 恒应变率 , 冲击反应

不同配比W/Zr活性材料冲击反应实验研究

刘晓俊 , 任会兰 , 宁建国

材料工程 doi:10.11868/j.issn.1001-4381.2016.001212

以W,Zr和ZrH2为原料,采用热压烧结工艺制备不同配比的W/Zr活性材料.通过分离式霍普金森压杆装置(SHPB)对W/Zr材料进行动态压缩测试并记录其冲击引发反应过程,同时采用X射线衍射仪(XRD)、扫描电镜(SEM)、能谱仪(EDS)等对试件反应前后的物相、成分、微观形貌进行测试表征.结果表明:...

关键词: W/Zr , 活性材料 , 热压 , 冲击反应