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孪晶对Be材料冲击加-卸载动力学影响的数值模拟研究

潘昊 王升涛 吴子辉 胡晓棉

孪晶对Be材料冲击加-卸载动力学影响的数值模拟研究

潘昊, 王升涛, 吴子辉, 胡晓棉
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  • 在高压、高应变率加载条件下,孪晶变形对材料的塑性变形具有重要的贡献,而目前孪晶对金属材料的动态屈服强度、冲击响应等的影响还没有被充分揭示.为此,本文考虑孪晶变形和晶粒碎化,针对铍(Be)材料在高应变率加载下的动态力学响应发展了含孪晶的热弹-黏塑性晶体塑性模型.经过和实验结果的对比,发现该模型可以更准确地预测Be材料在动态加载下,尤其是高压动态加载下的屈服强度.进一步,基于该塑性模型研究了Be材料在冲击加载下的准弹性卸载行为,结果表明剪切波速随着压力和剪应变的变化而发生变化是材料产生准弹性卸载现象的主要原因.此外,研究了冲击波卸载过程中Be材料孪晶的演化过程,发现Be材料卸载过程中也伴随着孪晶的产生.
      通信作者: 胡晓棉, Hu_xiaomian@iapcm.ac.cn
    • 基金项目: 科学挑战专题(批准号:TZ2018001)和国家自然科学基金(批准号:11702031)资助的课题.
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出版历程
  • 收稿日期:  2018-03-15
  • 修回日期:  2018-05-22
  • 刊出日期:  2018-08-20

孪晶对Be材料冲击加-卸载动力学影响的数值模拟研究

    基金项目: 

    科学挑战专题(批准号:TZ2018001)和国家自然科学基金(批准号:11702031)资助的课题.

摘要: 在高压、高应变率加载条件下,孪晶变形对材料的塑性变形具有重要的贡献,而目前孪晶对金属材料的动态屈服强度、冲击响应等的影响还没有被充分揭示.为此,本文考虑孪晶变形和晶粒碎化,针对铍(Be)材料在高应变率加载下的动态力学响应发展了含孪晶的热弹-黏塑性晶体塑性模型.经过和实验结果的对比,发现该模型可以更准确地预测Be材料在动态加载下,尤其是高压动态加载下的屈服强度.进一步,基于该塑性模型研究了Be材料在冲击加载下的准弹性卸载行为,结果表明剪切波速随着压力和剪应变的变化而发生变化是材料产生准弹性卸载现象的主要原因.此外,研究了冲击波卸载过程中Be材料孪晶的演化过程,发现Be材料卸载过程中也伴随着孪晶的产生.

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参考文献 (28)

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