鎂鋁合金等材料一維應力本構關系的確定以及對于SHPB實驗分析的討論.pdf

1、對于具有應用背景的鎂鋁合金材料，本文從實驗、理論與數值模擬的結合上，確定與考證了鎂鋁合金在一維應力壓縮狀態(tài)下的本構關系。把由一維準靜態(tài)及動態(tài)壓縮試驗結果所確定的經驗性本構關系嵌入鎂鋁合金的SHPB試驗的全過程數值模擬，可再現實驗測得的反射波波形及透射波波形。數值模擬也表明，采用SHPB試驗經典分析所估算的應力、應變、應變率與試件典型微元在試驗過程中所經受的應力、應變、應變率也基本一致。然而，數值模擬指出，通常的小于10μs上升時間的陡坡

2、梯形入射波并不能使試件經受接近常值的應變率。 從實驗、理論與數值模擬的結合上，對于高加載率的SHPB試驗原理提出一種新理念。一方面采用一維有限差分方法對SHPB試驗原理進行全過程數值模擬，考察SHPB試驗經典分析方程對于高加載率情況的適用性；另一方面把SHPB試驗經典分析確定的試件材料本構關系嵌入SHPB試驗全過程數值模擬，考察數值模擬再現高加載率SHPB試驗測得的反射波形及透射波形的可能性。通過對高加載率SHPB試驗的數值實例

3、，指明了如同Wu等揭示的實驗規(guī)律：試件兩端的應力平衡依賴于試件厚度及加載率。 利用脈沖造型技術對鎂鋁合金及不銹鋼材料進行實驗，結果表明，脈沖造型技術可以消除波傳播過程中的高頻振蕩；對于應變率敏感的不銹鋼材料，脈沖造型可以使試樣在大部分歷時內處于常應變率（或近似常應變率）狀態(tài)。對于鎂鋁合金的入射脈沖造型SHPB試驗進行的數值模擬表明，緩坡梯形入射波可以改善應變率隨時間的變化。因此，對于應變率敏感材料的SHPB試驗，入射波造型設計是