沖擊加載下氧化鋁陶瓷動態(tài)力學(xué)響應(yīng)分析.pdf

1、陶瓷材料因其良好的物理力學(xué)性能而廣泛應(yīng)用于軍事和民用領(lǐng)域，陶瓷類脆性材料在強(qiáng)動載荷作用下具有完全不同于延性材料的響應(yīng)特性，因此陶瓷材料動態(tài)力學(xué)響應(yīng)研究已成為沖擊動力學(xué)領(lǐng)域十分活躍的研究課題。在陶瓷材料的破壞機(jī)制、本構(gòu)關(guān)系、實(shí)驗(yàn)測試技術(shù)等方面開展了深入研究，并取得了一定的研究成果。 論文在充分調(diào)研陶瓷材料在強(qiáng)動載荷作用下動力學(xué)響應(yīng)分析等諸多關(guān)鍵問題研究現(xiàn)狀基礎(chǔ)上，設(shè)計完成了氧化鋁陶瓷平板正撞實(shí)驗(yàn)，通過平板正撞實(shí)驗(yàn)結(jié)果對氧化鋁陶瓷在

2、沖擊加載作用下的物理力學(xué)響應(yīng)進(jìn)行了分析討論。論文的主要研究工作和相關(guān)結(jié)論如下： （1）回顧了陶瓷類脆性材料破壞機(jī)制及其在強(qiáng)動載荷作用下物理力學(xué)特性研究現(xiàn)狀，重點(diǎn)考察了破壞波形成和傳播的物理機(jī)制、力學(xué)參量等演化特征，列舉了描述陶瓷材料力學(xué)行為的失效準(zhǔn)則和本構(gòu)模型； （2）采用超聲波測試獲得了氧化鋁陶瓷樣品的基本物理力學(xué)參量，通過電鏡掃描觀察了氧化鋁陶瓷的細(xì)觀結(jié)構(gòu)，電鏡掃描結(jié)果顯示氧化鋁陶瓷具有強(qiáng)烈的細(xì)觀非均勻性結(jié)構(gòu)特征；

3、 （3）設(shè)計完成了氧化鋁陶瓷雙點(diǎn)樣品平板正撞實(shí)驗(yàn)，采用VISAR測試了不同厚度的氧化鋁陶瓷樣品在一維應(yīng)變沖擊壓縮條件下自由面質(zhì)點(diǎn)速度歷程，得到了不同厚度的氧化鋁陶瓷樣品Hugoniot彈性極限。實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，隨著樣品厚度的增加，氧化鋁陶瓷的 呈下降趨勢。當(dāng)沖擊壓力在7GPa-8GPa范圍內(nèi)，陶瓷樣品自由面質(zhì)點(diǎn)速度歷程存在二次再壓縮現(xiàn)象，判斷是由于陶瓷內(nèi)產(chǎn)生的破壞陣面（Failure front）所造成的，與玻璃中的破壞波現(xiàn)象具有可比性