• ISSN 1001-1455  CN 51-1148/O3
  • EI Compendex、CA收录
  • 力学类中文核心期刊
  • 中国科技核心期刊、CSCD统计源期刊
PVC夹芯板在冲击载荷下的动态响应与失效模式
叶楠, 张伟, 黄威, 李达诚, 高玉波, 谢文波
2017, 37(1): 37-45. doi: 10.11883/1001-1455(2017)01-0037-09
通过开展对泡沫金属子弹撞击加载聚氯乙烯(polyvinyl chloride, PVC)夹芯板的实验,结合三维数字图像相关性(three dimensional digital image correlation, DIC-3D)技术,研究固支夹芯板在撞击加载条件下的动态响应,获得夹芯板受撞击及响应的变形过程,并结合图像分别分析夹芯板整体及三层结构的变形和失效模式;研究子弹冲量与背板最终变形之间的关系和相似冲量下等面密度不同芯层密度的夹芯结构的抗撞击性能。结果表明:夹芯板的破坏和失效主要集中在泡沫金属子弹直接作用区域,背板挠度由中间向固定端逐渐减小,子弹冲量与背板变形近似成线性关系。在等质量的条件下,降低芯层密度、增加芯层厚度可以有效降低背板的变形,实验结果对聚合物夹芯结构的工程优化设计具有一定的参考意义。
关键词: 固体力学, 动态响应, 撞击加载, PVC夹芯板, 失效模式
漂珠颗粒材料静动态力学性能与破碎机理研究
王壮壮, 徐鹏, 范志强, 苗雨中, 高玉波, 聂韬译
2020, 40(6): 063101. doi: 10.11883/bzycj-2019-0337
为考察脆性空心颗粒材料冲击载荷下的力学特性,以具有不同粒径分布的粉煤灰漂珠为研究对象,对其静动态力学性能进行实验研究。通过限制颗粒材料压缩应变为50%,分析颗粒破碎率和破碎机理与材料宏观应变率效应的关系。结果表明:(1)不同粒径的漂珠颗粒材料在动态压缩下较准静态压缩下颗粒材料的强度均有明显的增强,在0.001和150 s−1大小颗粒的强度分别提高200%和195%,在150和300 s−1大小颗粒的强度分别提高39%和51.5%,在300和800 s−1大小颗粒的强度并未发生明显的变化;(2)在相同加载速度下粒径较小的颗粒比大粒径颗粒的强度和吸能效果分别提高35%~40%和35%~48%;(3)对破碎后颗粒粒径分布曲线分析可知,随着加载速度的增加,大小颗粒的破碎率和破碎程度都会增大,且在相同加载速度下大颗粒的破碎率较小颗粒的破碎率高;(4)Hardin破碎势分析表明,单位输入能量下颗粒的相对破碎势随冲击速度增大而减小,动态冲击下用于颗粒破碎的能量利用率降低,从而导致材料在相同压缩量下产生更高的能量耗散和应力水平,即表现为宏观的应变率效应。
关键词: 漂珠, 脆性空心颗粒, 力学性能, 破碎率, 应变率效应