• ISSN 1001-1455  CN 51-1148/O3
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陈嘉琳, 李述涛, 安明, 周龙云, 张生, 李镕辛, 陈叶青. 重复冲击载荷下Al0.3CoCrFeNi高熵合金的动态响应机制与累积损伤效应[J]. 爆炸与冲击. doi: 10.11883/bzycj-2025-0106
引用本文: 陈嘉琳, 李述涛, 安明, 周龙云, 张生, 李镕辛, 陈叶青. 重复冲击载荷下Al0.3CoCrFeNi高熵合金的动态响应机制与累积损伤效应[J]. 爆炸与冲击. doi: 10.11883/bzycj-2025-0106
CHEN Jialin, LI Shutao, AN Ming, ZHOU Longyun, ZHANG Sheng, LI Rongxin, CHEN Yeqing. Dynamic Response Mechanism and Cumulative Damage Effect of Al0.3CoCrFeNi High Entropy Alloy under Repeated Impact Loading[J]. Explosion And Shock Waves. doi: 10.11883/bzycj-2025-0106
Citation: CHEN Jialin, LI Shutao, AN Ming, ZHOU Longyun, ZHANG Sheng, LI Rongxin, CHEN Yeqing. Dynamic Response Mechanism and Cumulative Damage Effect of Al0.3CoCrFeNi High Entropy Alloy under Repeated Impact Loading[J]. Explosion And Shock Waves. doi: 10.11883/bzycj-2025-0106

重复冲击载荷下Al0.3CoCrFeNi高熵合金的动态响应机制与累积损伤效应

doi: 10.11883/bzycj-2025-0106

Dynamic Response Mechanism and Cumulative Damage Effect of Al0.3CoCrFeNi High Entropy Alloy under Repeated Impact Loading

  • 摘要: 高熵合金(HEA)因其优异的机械性能和能量吸收能力,成为抗冲击载荷响应的重要材料。本文通过分子动力学模拟,系统探讨了Al0.3CoCrFeNi HEA板在单次及二次冲击载荷下的动态响应行为,揭示了其相结构演变、位错分布、能量吸收及多次冲击累积效应的规律。结果显示,首次冲击下,HEA板的塑性区域相结构演变与能量吸收方式具有显著的速度依赖性。在低速冲击下,能量主要通过位错网络进行吸收;在中速冲击下,位错与无序化原子共同吸收能量;在高速冲击下,无序化原子主导能量吸收。位错线长度在0.5-0.8 km/s内遵循线性增长方程l=3162.8v1-1239.9,而在更高速度下,受板厚度限制,位错线长度出现下降趋势。应力分析表明,冲击速度增加时,最大应力与速度呈二次关系:σ1=-14.48v1+114.04v12+29.02,而塑性区域边界应力与速度的关系为σ2=2.81v1-0.42v12+9.44。二次冲击下,几何特征方面,HEA板在冲击后形成类梯形的破坏区域,其上坑半径与冲击速度的关系为r=3.29v1-0.45v12+2.67,二次冲击的最小影响区域为L=-0.45(v12+v22)+3.29(v1+v2)+2×h×cot(θ)+5.34;抗冲击性能方面,随着首次冲击速度的增加,二次冲击后的剩余速度增大,材料抵抗能力降低,在距冲击中心10 nm处,弹道极限与首次冲击的关系为vbl=-8.6ev1/769+1383.6,然而,二次冲击速度的增加会使首次冲击的影响减弱。本研究为优化靶板在多次冲击条件下的设计优化提供了理论依据。
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出版历程
  • 收稿日期:  2025-04-07
  • 网络出版日期:  2025-05-27

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