Al2O3陶瓷动静态压缩下碎片形貌与破坏机理分析

来源 :西南交通大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:pjzh210427
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
Al2O3陶瓷具有烧结性能良好、制品尺寸稳定、表面光洁度高等优点,在工业生产、军工建设、航空航天等领域中有广阔的应用前景。由于其以相对低廉的制造成本却能提供较好的防御能力,因而被广泛应用于不同尺寸的弹道导弹材料及各类装甲车辆、飞行器等重要部位的防护,在国防工业领域得到了重点关注。Al2O3陶瓷在此类应用中往往需要经受冲击载荷的作用。为探究Al2O3陶瓷在不同加载条件下的力学响应和损伤机理,更好地揭示应变率效应的微观机理,本论文对陶瓷试样进行了准静态和动态压缩实验,并对其进行了原位及离位表征。破坏模式的改变最终导致陶瓷材料在高应变率下的应变率敏感性显著提高。主要工作如下:(1)利用材料实验机和分离式霍普金森压杆分别对Al2O3陶瓷进行准静态和动态压缩实验。准静态加载下的宏观强度数据表明,Al2O3陶瓷的抗压强度符合Weibull分布,并且与加载应变率呈现指数型上升关系,即随着应变率的增加,Al2O3陶瓷在高应变率加载下表现出显著的应变率敏感性。(2)利用原位光学成像和数字图像相关技术对Al2O3陶瓷在准静态和动态加载下损伤破坏过程进行实时观测。动静态加载下裂纹的成核与扩展存在明显差异。准静态加载时试样中形成的劈裂裂纹较少,且倾向于沿加载方向传播并贯穿试样。而动态加载时劈裂裂纹数量增加并发生相互作用,在传播过程中形成分叉而产生大量次生裂纹,试样内裂纹密度更高。通过数字图像相关方法获得了Al2O3陶瓷在准静态和动态加载下的应变场,表明拉伸破坏是导致陶瓷试样失效的主要原因。(3)借助扫描电子显微镜(Scanning Electron Microscope,简称SEM)对回收试样碎片的二维形貌和断口特征进行表征分析。SEM照片显示在准静态加载时初始裂纹附近易发生沿晶断裂,而动态加载时微裂纹以穿晶断裂为主。值得一提的是,动态加载下的碎片表面比准静态加载下的碎片表面更加光滑。(4)基于同步辐射CT对碎片的三维形貌进行表征。准静态加载会产生更多细长或扁平状的碎片。高应变率加载产生的碎片形状相比于准静态加载下更加接近球形。碎片的球形度、凸度、伸长指数和扁平指数的平均值随应变率对数线性增加。碎片形貌随应变率的变化规律与宏观力学性能一致。
其他文献
近年来,反问题的理论及应用研究涉及越来越多的领域。在理论研究方面,有越来越多研究者用不同的方法去克服反问题的不适定性。鉴于统计方法可以量化反问题解的不确定性,统计
目的:利用分子克隆的方法构建人源PD-L2(以下简称hPD-L2)两种片段pET-27b-hPD-L220-208和pET-27b-hPD-L220-123,转化至表达宿主菌后,IPTG诱导表达hPD-L2蛋白,纯化复性后作为
资本维持原则向来以平衡公司经营过程中的各方利益,保障公司经营发展为使命。然而,长期以来,理论上常常将其功能简单的描述为保护债权人利益,这将导致立法和实践层面的诸多矛
股东压迫,作为英美法系的概念,主要是指大股东通过压制、排挤等手段损害小股东合法权益的行为。解决公司内部股东压迫问题是近年来公司治理结构研究的重要课题,商事法律建构
纱线是人们日常生活中重要的必需品之一,纱线质量的好坏关系到纱线生产效率以及使用价值等方面。传统纱线质量检测方法具有诸多缺点,现如今已不符合智能化生产的要求。随着计
近几年来,由温室气体排放引起的全球变暖问题日趋严重,气候问题成为各国首脑和全世界人民共同关注的焦点。作为全球碳排放量最大的国家,中国政府在“十三五”规划纲要中提出要把单位国内生产总值二氧化碳排放量下降18%,并将于2017年开通全国性碳排放权交易市场。企业是经济建设的最基本单元,企业的节能减排行为是实现我国减排目标的根本保证,而合理的制度设计能提高企业主动减排、以及向资本市场传递相关信息的意愿。因
视觉目标跟踪是机器视觉中一个重点研究课题,广泛应用于军事和民用等领域,具有重要的研究意义和研究价值。针对视觉目标跟踪算法中的KCF目标跟踪算法、TLD目标跟踪算法以及深
A380铝合金是一种性能优异的压铸铝硅合金,其在汽车、航空航天以及工业实际生产中得到了广泛的应用,如常用来生产汽车、摩托车变速箱体、电机设备的底盘等。但是因为A380合金中存在较高的Cu(3.04.0 wt.%)含量,因此限制了其在潮湿与液态环境中的应用,其所具有高电极电位的富Cu相易与具有低电极电位的Al基体形成电化学微电池,加快腐蚀的发生,潜在的腐蚀问题将会引起A380合金部件的失效及事故的发
合理使用制度是著作权法中为平衡各方利益而设立的一种制度,是实现著作权法精神的制度保障。但该制度在我国的司法实践中存在适用标准不统一的问题。关于合理使用制度司法认定标准这一命题,学界主要从如何引入并改造域外相关立法经验,如“转换性使用”“四要素法”、如何通过市场路径进行认定、如何增加制度开放性等角度进行了深入的研究,但在具体的司法适用方面还有待进一步研究,并且随着立法的修改,虽然修法顺应了一些学界的
肥胖是导致2型糖尿病、心血管疾病、癌症和其他慢性疾病的危险因素。目前抗肥胖药物主要通过口服和静脉注射全身给药,具有药物靶向性差、生物利用率低、给药次数多、毒副作用大等缺点,抗肥胖药物的控释体系有望克服上述不足。研究发现褐色脂肪组织对体内能量消耗、葡萄糖稳态和胰岛素敏感性具有重要的调节作用,白色脂肪组织褐变已成为安全有效防治肥胖的重要研究方向。同时,调节脂肪组织微环境(如氧化应激)也对肥胖及相关并发