爆炸膨胀环实验数据处理方法讨论
汤铁钢, 桂毓林, 李庆忠, 陈永涛, 童慧峰, 刘仓理
2010, 30(5): 505-510. doi: 10.11883/1001-1455(2010)05-0505-06
采用线性关系式及多项式对爆炸膨胀环速度曲线上不同长度的数据窗口进行拟合,获得了应力应 变关系,结果表明数据窗口的选取是膨胀环实验数据处理的基础;同时发现当拟合关系式高于2次时,获得的 应力应变关系从形式上偏离了物理规律。对数据进行高阶光滑后采用差分方法直接处理,可以更好地反映膨 胀环速度历史与瞬时应力之间的关系,澄清了2次以上关系式拟合处理得到的应力应变关系偏离物理规律并 不是由数据处理方法造成的,而是由速度点测试的不确定性造成的。
关键词: 爆炸力学, 数据处理, 拟合关系式, 膨胀环, 差分
实现材料高应变率拉伸加载的爆炸膨胀环技术
汤铁钢, 李庆忠, 陈永涛, 谷岩, 刘仓理
2009, 29(5): 546-549. doi: 10.11883/1001-1455(2009)05-0546-04
设计了新型的爆炸膨胀环实验加载装置,加载装置中采用爆炸丝线起爆方式,避免了传统装置中对碰爆轰波加载时的应力不均匀性。利用新型的爆炸膨胀环实验技术研究了无氧铜材料的动态性能,利用激光位移干涉仪测量了试样环的径向速度历史,处理数据获得了无氧铜材料的流动应力-塑性应变-应变率的关系,为进一步利用爆炸膨胀环实验技术研究材料在高应变率拉伸加载时的本构关系奠定了基础。
关键词: 爆炸力学, 爆炸膨胀环, 冲击拉伸实验, 无氧铜, 高应变率
爆炸膨胀环一维应力假定的分析与讨论
汤铁钢, 李庆忠, 陈永涛, 童慧峰, 刘仓理
2010, 30(6): 577-582. doi: 10.11883/1001-1455(2010)06-0577-06
对爆炸膨胀环的运动过程和应力状态进行了理论分析,指出膨胀环在径向变形过程中其厚度减小 将引起内外壁的速度差,对膨胀环内外壁的速度差进行了分析。由于膨胀环内外壁速度差的存在必然造成复 杂应力状态,无法满足一维应力假定,由此推断出实验中利用外壁速度计算出的应力要略大于膨胀环内的平 均应力。利用LS-DYNA三维动力学有限元程序验证了理论分析结果,利用膨胀环外壁速度计算出的应力比 数值模拟给出的膨胀环内平均应力大1%左右。
关键词: 固体力学, 一维应力, 反向求解, 膨胀环
纯铁材料的冲击相变与反常层裂
陈永涛, 唐小军, 李庆忠, 胡海波, 徐永波
2009, 29(6): 637-641. doi: 10.11883/1001-1455(2009)06-0637-05
采用VISAR、X射线衍射和金相处理联合测试分析技术,开展等厚对称碰撞实验,研究了纯铁材料的冲击相变与层裂行为特征。结果发现,冲击加载压力大于纯铁材料相变阈值(13 GPa)时,等厚对称碰撞样品发生反常2次层裂。结合相关文献的实验结果,从应力波相互作用的角度分析了反常层裂形成的原因,指出纯铁材料的冲击相变和卸载逆转变及引发的稀疏冲击波是导致反常2次层裂的物理机制。
关键词: 固体力学, 相变, 碰撞, 纯铁, 层裂
低相变阈值金属高压加载下的相变层裂特性
陈永涛, 李庆忠, 胡海波
2008, 28(6): 503-506. doi: 10.11883/1001-1455(2008)06-0503-04
采用激光速度干涉仪(VISAR)和X光联合测试技术,在冲击压力远高于相变应力加载下,实验研究低相变阈值金属FeMnNi合金的相变层裂特性,结果发现等厚对称碰撞加载下FeMnNi合金出现反常的层裂行为。针对该反常的层裂行为,利用塑性波、相变波、稀疏波和逆相变引发的稀疏冲击波的相互作用过程进行分析,结果表明,该实验状态下FeMnNi合金样品存在相变和逆相变行为,逆相变引发的稀疏冲击波是导致反常层裂行为的主要因素。
关键词: 固体力学, 层裂, 稀疏冲击波, FeMnNi, 相变, 逆相变