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平板冲击下氧化铝陶瓷弹性前驱波衰减的细观机理

冯晓伟 李俊承 王洪波 常敬臻

平板冲击下氧化铝陶瓷弹性前驱波衰减的细观机理

冯晓伟, 李俊承, 王洪波, 常敬臻
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  • 利用一级轻气炮开展了不同厚度氧化铝陶瓷样品的平板冲击压缩实验,并借助激光速度干涉仪(VISAR)测试了样品的自由面速度历程. 根据自由面速度历程确定了不同厚度氧化铝陶瓷样品的Hugoniot弹性极限值,结果显示,冲击压缩下氧化铝陶瓷中存在弹性前驱波衰减现象. 进一步基于氧化铝陶瓷的细观结构扫描电镜(HEL)图像,分析了氧化铝陶瓷的细观结构特征,构建了含晶相、玻璃相等细观特征的力学模型. 数值模拟冲击压缩加载下氧化铝陶瓷细观结构的力学响应过程,从细观层次上分析了弹性前驱波衰减现象的产生机理,指出冲击压力低于HEL时材料的细观损伤引起的能量耗散以及前驱波在细观结构晶界处反射和透射引起的能量分散过程是其产生的主要原因.
      通信作者: 冯晓伟, xiaowei_feng@126.com
    • 基金项目: 国家自然科学基金(批准号:11502258,11272300)和中国工程物理研究院科学技术发展基金(批准号:2014B0101009)资助的课题.
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出版历程
  • 收稿日期:  2016-05-05
  • 修回日期:  2016-06-12
  • 刊出日期:  2016-08-20

平板冲击下氧化铝陶瓷弹性前驱波衰减的细观机理

  • 1. 中国工程物理研究院总体工程研究所, 绵阳 621900
  • 通信作者: 冯晓伟, xiaowei_feng@126.com
    基金项目: 

    国家自然科学基金(批准号:11502258,11272300)和中国工程物理研究院科学技术发展基金(批准号:2014B0101009)资助的课题.

摘要: 利用一级轻气炮开展了不同厚度氧化铝陶瓷样品的平板冲击压缩实验,并借助激光速度干涉仪(VISAR)测试了样品的自由面速度历程. 根据自由面速度历程确定了不同厚度氧化铝陶瓷样品的Hugoniot弹性极限值,结果显示,冲击压缩下氧化铝陶瓷中存在弹性前驱波衰减现象. 进一步基于氧化铝陶瓷的细观结构扫描电镜(HEL)图像,分析了氧化铝陶瓷的细观结构特征,构建了含晶相、玻璃相等细观特征的力学模型. 数值模拟冲击压缩加载下氧化铝陶瓷细观结构的力学响应过程,从细观层次上分析了弹性前驱波衰减现象的产生机理,指出冲击压力低于HEL时材料的细观损伤引起的能量耗散以及前驱波在细观结构晶界处反射和透射引起的能量分散过程是其产生的主要原因.

English Abstract

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