材料动态拉伸特性和动态断裂特性的测试及数值模拟

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该文利用SHPB拉伸汽炮试验装置,对材料在高应变率下的动态拉伸特性和高加载率下的动态断裂特性进行了研究.选用30CrMnSiNi2A高强钢哑铃形试件和环形裂纹试件测试了动态拉伸特性和动态起裂韧性.测试结果表明,30CrMnSiNi2A材料在高应变率下,杨氏模量对于应变率不敏感,但屈服应力随应变率升高增加,而动态起裂韧性随加载率提高而降低.为了研究利用SHPB拉伸汽炮试验装置测试材料动态拉伸特性和动态起裂韧性过程的有效性,该文对于输入杆、试件、输出杆整个系统进行了数值模拟,考虑了惯性效应和应力波效应.模拟结果表明:对于哑铃状试件,当过渡圆弧半径R=2.5mm时,所测得杨氏模量最接近模拟计算值.对环形裂纹试件动态起裂韧性的模拟计算值和实测结果作了比较和分析.以上研究结果表明:利用SHPB拉伸汽炮试验装置测试材料动态拉伸特性和动态起裂韧性的方法是可行的.
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