柳永宁
,
朱金华
,
周惠久
,
A.KILDEGAARD
,
J.A.KRISTENSEN
金属学报
本文研究一种经正火处理的碳素钢在不同加载速率以及不同试验温度下的动态断裂韧性。发现材料存在一个由加载速率决定的韧脆转化。用热激活概念分析断裂过程:J_(Id)=J_a+J_t,J_a是非热激活部分,与温度和速度无关;而热激活部分J_t=(K/K_0)~nexp(Q_f/(nkT)),控制着断裂过程的温度和速度敏感性。加载速率引起的脆性转化和改变温度引起的脆性转化有相同机制,它们与原子的热运动过程有关。脆性转化的本质是J_t在降低温度以及增加形变速率的过程中不断减小,导致材料由韧向脆转变。
关键词:
碳素钢
,
brittle fracture transition
,
loading rate
,
temperature
,
activation energy
Author S.H. Bai
,
S.R. Qiao
,
S.R. Zhou and M.K. Kang Faculty 401
,
Northwestern Polytechnical University
,
Xian 710072
,
China Manuscript received 18 October 1998
金属学报(英文版)
In this paper, the influence of loading rate and specimen height on flexural strength of Al2O3 at high temperatures has been studied by three-point bending method. The experimental results show that the flexural strength of Al2O3 decreases with increasing specimen height at room temperature, and it tends to stability when height increases to a certain degree (h=5mm in this paper), while the flexural strength of Al2O3 variates unapparently at high temperature with increasing height. There is a critical loading rate R . c. When loading rate R . is less than R . c, the flexural strength of Al2O3 increases with increasing loading rate and it drops sharply when loading rate is higher than R . c. The sensitivity of flexural strength to the loading rate decreases with elevating temperatures.
关键词:
loading rate
,
null
,
null
,
null
许泽建
,
李玉龙
,
李娜
,
刘元镛
金属学报
采用实验-数值方法对40Cr和30CrMnSiNi2A两种高强钢三点弯曲试样在不同加载速率的冲击载荷作用下进行了动态断裂韧性的测试, 并对其率相关性进行研究. 实验在Hopkinson压杆系统上完成, 试样的起裂时间采用应变片法测得. 结合有限元三维动态模拟, 得到了不同加载速率下试样动态应力强度因子的时间历程并由实测的起裂时间确定材料动态断裂韧性. 结果表明, 在本工作加载速率范围内(10 6 MPa•m 1/2/s),40Cr钢为解理型断裂, 其动态断裂韧性随加载速率增加的变化趋势不明显；而30CrMnSiNi2A钢则在较大程度上表现为延性断裂的特征, 其动态断裂韧性随加载速率的增加呈明显上升趋势. 并对上述结果进行了宏观和微观机理分析.
关键词:
高强钢
,
loading rate
,
dynamic fracture toughness
许泽建
,
李玉龙
,
刘元镛
,
罗景润
,
陈裕泽
金属学报
采用实验-数值相结合的方法对40Cr和30CrMnSiNi2A两种高强钢剪切试样在冲击
载荷作用下的II型动态断裂韧性进行了测试. 实验在Hopkinson压杆系统上
完成, 试样的起裂时间采用应变片法测得. 结合有限元三维动态模拟, 得到
了不同加载速率下试样动态应力强度因子的时间历程, 并由实测的起裂时间
确定两种钢的动态断裂韧性. 结果表明, 在现有加载率范围(2 ×10 6 - 7×10 6 MPa m 1/2 /s)内,
两种高强钢试样几乎全部由绝热剪切模式引发断裂, 其动态
断裂韧性均随加载速率的增加而呈现上升趋势, 且在相同加载速率下后者的
动态断裂韧性大于前者的动态断裂韧性. 并对韧带尺寸对试样断裂韧性的影响进行了研究.
关键词:
高强钢
,
loading rate
,
shear loading
LIU Yongning
,
ZHU Jinhua
,
ZHOU Huijiu Xi'an Jiaotong University
,
Xi'an
,
China A.Kildegaard
,
J.A.Kristensen Department of Mechanical Engineering
,
Aalborg University
,
Denmark Dept.of Materials Science and Engineering Xi'an Jiaotong University
,
Xi'an 710049
,
China
金属学报(英文版)
The dynamic fracture toughness of a mild steel has been studied at different loading rates and temperatures.The material exhibits a transition from tough to brittle fracture with the chang- ing loading rate alone.Analysis of the fracture process by the theory of thermal activation suggests that the fracture activation energy approximates to the bond energy of the{100}of a unit cell.The toughness can be resolved into two parts,J-(fd)=J_a+J_l,where J_a is the athermal part,being independent on temperature and loading rate,while J_l=(K/K_o)~(1/n)exp(Q_f/nkT),which controls the fracture process is temperature and load- ing rate dependent.The transition of fracture mechanism caused by both temperature and loading rate is associated with the thermal movement of atoms.
关键词:
mild steel
,
null
,
null
,
null
秦红彬
,
李红霞
,
刘国齐
,
杨文刚
,
冯海霞
耐火材料
doi:10.3969/j.issn.1001-1935.2014.03.004
为了探讨楔入劈拉法测试耐火材料断裂能的可行性以及对测试结果产生影响的相关因素，以镁铝尖晶石浇注料为研究对象，在室温和1100℃高温下对铝镁浇注料试样分别进行了4组不同加载速率（常温下为0．3、0．5、1、2 mm·min-1，高温下为0．5、1、2、5 mm·min-1）下的劈拉断裂试验，并根据所测的荷载-裂缝张口位移曲线计算出试样的断裂能，探讨了加载速率、断裂能以及最大载荷三者的相互影响。试验结果表明：1）当加载速率增加时，常温条件下测试的最大竖向载荷呈现出逐渐增加的趋势，但是增加幅度逐渐缓慢；而高温下最大竖向荷载呈现先升高后降低的变化。2）材料的断裂能与最大荷载呈现相同的变化趋势。3）采用楔入劈拉法测定耐火材料断裂能时的加载速率应不大于0．5 mm·min-1。
关键词:
楔入劈拉法
,
断裂能
,
最大荷载
,
加载速率
,
铝镁浇注料
胡兴健
,
郑百林
,
杨彪
,
胡腾越
,
余金桂
,
贺鹏飞
,
岳珠峰
材料科学与工程学报
采用分子动力学方法研究压头尺寸(半径分别为1.5nm、2.5nm、3.5nm、4.5nm)和加载速度(10m/s、20m/s、30m/s、40m/s)对Ni基单晶合金γ/γ'(001)晶面纳米压痕测试结果(弹性模量和硬度)的影响.结果表明压头尺寸和加载速度对Ni基单晶合金γ/γ'(001)晶面的纳米压痕测试结果有显著影响.采用中心对称参数研究各模型不同压入深度时基体中位错的形核和运动情况,结果表明压头尺寸越大、加载速度越快,基体γ相中位错形核形式越剧烈.压头尺寸较大或加载速度较快的模型在γ相中产生了棱柱型位错环,棱柱型位错环在γ相中沿着{111}面滑移,最终在γ/γ'相界面处塞积,然后有新的棱柱型位错环产生.
关键词:
分子动力学
,
压头尺寸
,
加载速度
,
纳米压痕
,
位错
赵明炬
,
高玉周
,
朱公志
兵器材料科学与工程
分别采用镁合金和碳纤维代替工程中常用的玻璃纤维增强铝合金层合板中的铝合金和玻璃纤维,通过将单向碳纤维/环氧树脂预浸料交替层压,得到复合材料板,并用环氧树脂将复合材料板与镁合金薄板加压黏结在一起,得到碳纤维增强镁合金层合板.采用单悬臂梁测量载荷速率对碳纤维增强镁合金层合板层间断裂韧性的影响.结果表明:层间裂纹在低载荷速率时以稳定的方式扩展,而在高速率时裂纹的扩展变得不再稳定;在低速率(1～1 000 mm/min)载荷下,载荷速率对层间断裂韧性有轻微的影响;层合板在高速率载荷下的层间断裂韧性大于低速率下的层间断裂韧性.
关键词:
碳纤维
,
层合板
,
镁合金
,
载荷速率
,
断裂韧性
汪文强
,
鞠玉涛
,
郑健
,
赵超
兵器材料科学与工程
为研究改性双基推进剂的动态断裂特性,利用直裂缝平台巴西圆盘试件,运用分离式霍普金森压杆系统对推进剂材料进行冲击实验研究.基于一维应力波理论,通过压杆上应变片测定的信号确定试件所受冲击载荷随时间的变化.采用在试件上贴应变片的方法,用记录的最大信号值确定材料的起裂时刻.在验证实验数据有效性的前提下,获得了此种推进剂材料在不同速率下的起裂韧度.结果表明:动态条件下采用应变片测定推进剂材料起裂时刻的方法是可行和有效的;改性双基推进剂材料起裂韧性具有明显的加载率敏感性,起裂韧性随加载率呈线性增长关系.
关键词:
改性双基推进剂
,
动态断裂
,
起裂韧度
,
加载率
