延性金属动态拉伸断裂的微损伤聚集特性研究
高强动载下延性金属的动态拉伸断裂(层裂)是材料动态损伤断裂的一种典型方式,也是与武器物理过程紧密相关的重要基础性问题。延性金属的层裂是由于在冲击波作用下,两束相向运动的稀疏波相互作用产生的拉伸应力脉冲。
激活了材料内部非均匀的微细观结构,引起了材料内部微损伤形核、增长以及聚集,最后形成宏观断裂面的物理力学过程。目前,针对延性金属动态损伤演化的微损伤形核和增长阶段已经获得了较为充分的认识,但是对于损伤演化最关键也是最重要的聚集阶段依然缺乏足够的认知和理解。
这是因为,一方面,相对于微损伤的形核和增长,微损伤的聚集是一个迅速发展的过程,实验上很难直接观测;另一方面,微损伤的聚集行为是多尺度强耦合的动力学过程,难以建立微细观尺度与宏观断裂行为之间的关联。本论文在一级轻气炮上开展了冲击波加载实验,通过设计微损伤聚集的时间相关性实验,获得了微损伤聚集演化的动力学特征,建立了微损伤聚集的高精度量化测试方法,提出了微损伤聚集的键逾渗模型,通过数值模拟研究校验了模型的适用性,并对微损伤聚集演化特征进行了深入解读。
论文的主要工作和创新点如下:(1)基于微损伤聚 ...