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磁脉冲焊接机理及其在异种金属材料连接中的应用 被引量:10
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作者 陈树君 夏羽 +2 位作者 于洋 卢振洋 刘爽 《焊接》 北大核心 2010年第12期9-14,共6页
通过对铝、镁、铜、不锈钢等金属及其合金进行的磁脉冲焊接试验,结合材料动力学、热力学、高速撞击条件下的射流形成机理及金属变形理论等方面的研究,提出磁脉冲焊接撞击界面的接头结合机理。并采用OLYMPUS激光共聚焦显微仪、SEM、纳米... 通过对铝、镁、铜、不锈钢等金属及其合金进行的磁脉冲焊接试验,结合材料动力学、热力学、高速撞击条件下的射流形成机理及金属变形理论等方面的研究,提出磁脉冲焊接撞击界面的接头结合机理。并采用OLYMPUS激光共聚焦显微仪、SEM、纳米压痕仪等材料微观分析检测方法,对工件高速撞击下界面所产生的相变、扩散、熔化及凝固现象进行研究,阐述了接头结合机理对界面形貌的影响实质。研究结果表明:材料应力波与高速移动碰击点引起的界面变形联合作用,使界面金属表现为一种类流体的性质,产生亥尔姆霍尔兹不稳定性,导致接头呈现出波纹状结合界面:压缩波的传播速度对真实界面结合区的长度起决定性作用;界面所产生的相变、扩散、熔化及凝固现象与冲击速度直接相关。同时还指出材料本身力学性能对界面结合形貌也有显著影响。 展开更多
关键词 磁脉冲焊接 材料动力学 冲击碰撞 亥尔姆霍尔兹不稳定性 相变熔化
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深冷处理对中高钴硬质合金性能及组织的影响 被引量:7
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作者 尹超 郭建中 +1 位作者 任跃 谢晨辉 《硬质合金》 CAS 2014年第4期224-229,共6页
采用常规硬质合金生产工艺制备了YG11C﹑YG20C和MB50A3种WC-Co硬质合金牌号试样,研究了深冷处理对3种硬质合金牌号性能和组织的影响。采用SEM分析深冷后合金的微观组织变化,用X衍射分析合金的钴相转变和晶格常数的变化,对深冷前后的3种... 采用常规硬质合金生产工艺制备了YG11C﹑YG20C和MB50A3种WC-Co硬质合金牌号试样,研究了深冷处理对3种硬质合金牌号性能和组织的影响。采用SEM分析深冷后合金的微观组织变化,用X衍射分析合金的钴相转变和晶格常数的变化,对深冷前后的3种合金进行了冲击韧性试验。结果表明:深冷处理对合金的磁力、钴磁、硬度和密度几乎无影响,但是会小幅度提高硬质合金的抗弯强度,同时使合金的冲击韧性提高10%以上,深冷处理后合金的微观组织也无明显变化,深冷处理会促使面心立方Co向密排六方Co的转变,但不会影响面心立方钴的晶格常数。 展开更多
关键词 深冷处理 硬质合金 冲击韧性 钴相转变 晶格常数
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空间碎片超高速碰撞的数值方法研究 被引量:5
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作者 王芳 李磊 +1 位作者 金俊 冯顺山 《中国安全科学学报》 CAS CSCD 2006年第5期26-30,共5页
应用非线性动力学数值仿真软件AUTODYN-2D对空间碎片的超高速碰撞问题进行模拟,研究不同数值计算方法和材料模型的适用范围,空间碎片形状对碎片云的影响,冲击相变等问题。结果表明,在研究超高速碰撞中普遍采用的SPH方法可以很好地模拟... 应用非线性动力学数值仿真软件AUTODYN-2D对空间碎片的超高速碰撞问题进行模拟,研究不同数值计算方法和材料模型的适用范围,空间碎片形状对碎片云的影响,冲击相变等问题。结果表明,在研究超高速碰撞中普遍采用的SPH方法可以很好地模拟碎片云的情况,但是难以对冲击相变问题进行模拟,而采用侵蚀模型的拉格朗日方法可较好地反映冲击相变现象。Tilloston状态方程适用于描述冲击相变问题,包括汽化问题。Johnson-Cook强度模型用来对应变硬化、应变率硬化以及熔化等问题进行模拟。因此,在当速度足以使材料发生相变时,Tilloston状态方程和Johnson-Cook强度模型是比较好的选择。 展开更多
关键词 超高速碰撞 计算方法 材料模型 相变 数值仿真
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超高速碰撞成坑特性分子动力学模拟 被引量:6
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作者 巨圆圆 张庆明 +2 位作者 龙仁荣 武强 龚自正 《北京理工大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第12期1217-1221,共5页
基于开源分子动力学程序LAMMPS,对直径为4.86nm的球形铝弹丸以10km/s超高速撞击半无限厚铝靶进行模拟.弹坑形成的物理过程与超高速碰撞宏观现象相似,弹坑深度与宏观经验公式计算结果基本一致,获得了弹丸头部相对于碰撞点的位移随时间的... 基于开源分子动力学程序LAMMPS,对直径为4.86nm的球形铝弹丸以10km/s超高速撞击半无限厚铝靶进行模拟.弹坑形成的物理过程与超高速碰撞宏观现象相似,弹坑深度与宏观经验公式计算结果基本一致,获得了弹丸头部相对于碰撞点的位移随时间的变化规律;分析了靶板中冲击波传播特性,碰撞初期冲击波阵面传播速度达到12km/s,随后冲击波传播速度逐渐减小,接近于弹性波速;弹坑周围观测区发生熔化相变,熔化时间持续0.07ps,熔化层厚度为2.9nm;弹坑周围观测区冷却速率达到1015 K/s量级,抑制了原子重结晶,最终呈现为固相非晶结构. 展开更多
关键词 超高速碰撞 分子动力学 成坑 熔化相变
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奥氏体不锈钢冲击力学性能及冲击诱发相变实验研究 被引量:3
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作者 宋顺成 丁桂保 +1 位作者 田时雨 王建军 《兵器材料科学与工程》 CSCD 北大核心 2000年第4期36-42,共7页
选择了 3 0 1、3 0 4不锈钢材料实验研究了奥氏体不锈钢在不同应变率 ,不同环境温度下的冲击力学性能及冲击诱发马氏体相变 ,测试了这两种材料受冲击后力学性能的变化 ,得到了有意义的结论。
关键词 冲击 相变 力学性能
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冲击速度对单晶镍层裂行为的影响规律及作用机制
6
作者 王路生 罗龙 +5 位作者 刘浩 杨鑫 丁军 宋鹍 路世青 黄霞 《物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2024年第16期118-129,共12页
为了阐明冲击速度对单晶镍冲击层裂行为的影响机理,采用非平衡分子动力学方法获得了不同冲击速度下单晶镍自由面的速度、径向分布函数、原子晶体结构、位错和孔洞演化过程.结果表明单晶镍层裂行为的临界冲击速度为1.5 km/s,当冲击速度U_... 为了阐明冲击速度对单晶镍冲击层裂行为的影响机理,采用非平衡分子动力学方法获得了不同冲击速度下单晶镍自由面的速度、径向分布函数、原子晶体结构、位错和孔洞演化过程.结果表明单晶镍层裂行为的临界冲击速度为1.5 km/s,当冲击速度U_(p)≤1.5 km/s时,层裂机制为经典层裂损伤,而U_(p)>1.5 km/s时表现出微层裂损伤.相比经典层裂,微层裂下孔洞数量显著增加,分布更为分散,应力区域宽.分析了冲击速度对经典层裂损伤行为(U_(p)≤1.5 km/s)的影响,并获得了相应的层裂强度,当U_(p)=1.3 km/s时,发生层裂强度突变.单晶镍的层裂强度与层错、相变和位错机制共同作用.随着位错形核和发射位错数量增加,导致层裂强度先下降.当冲击速度U_(p)<1.3 km/s时,层裂损伤主要由层错作用影响;当U_(p)=1.3 km/s时,层裂强度主要受到层错与相变共同竞争作用;当冲击速度U_(p)>1.3 km/s,层裂强度主要由BCC相变机制影响,其相变机制为相变路径为FCC→BCT→BCC的马氏体相变机制.本文揭示了冲击速度对层裂损伤和断裂影响规律及作用机制,可为镍基材料在极端冲击条件下的防护应用提供理论基础. 展开更多
关键词 冲击速度 单晶镍 层裂 相变 分子动力学
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冲击下c轴硫化镉单晶的相变特性 被引量:2
7
作者 唐志平 Y.M.Gupta 《中国科学技术大学学报》 CAS CSCD 北大核心 1990年第3期298-306,共9页
采用前后压电石英计方法系统地研究了c 轴硫化镉单晶在高速平面撞击下的相变特性,首次得到了这种材料的冲击Hugoniot 曲线,并观察到与相变机制有关的应力松弛和双波结构现象.与弹塑性波不同的是,这种由于相变引起的双波结构波形的弹性... 采用前后压电石英计方法系统地研究了c 轴硫化镉单晶在高速平面撞击下的相变特性,首次得到了这种材料的冲击Hugoniot 曲线,并观察到与相变机制有关的应力松弛和双波结构现象.与弹塑性波不同的是,这种由于相变引起的双波结构波形的弹性前驱波,在一定压力范围内,其幅值不随传播距离而衰减.实验结果推断出,相变点同时可能又是屈服点,相变与塑性两种机制也许存在某种耦合作用。 展开更多
关键词 硫化镉 冲击相变 石英计 塑性耦合
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超高速撞击波阻抗梯度材料形成的碎片云相变特性 被引量:2
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作者 郑克勤 张庆明 +5 位作者 龙仁荣 薛一江 龚自正 武强 张品亮 宋光明 《兵工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第4期773-780,共8页
在超高速碰撞下,波阻抗梯度材料能使弹丸的动能更多地转变为靶板材料内能,使其发生熔化、气化等相变,分散和消耗弹丸的动能,进而实现航天器对空间碎片的防护。以钛、铝、镁3种材料组成的波阻抗梯度材料为研究对象,借助于光滑粒子流体动... 在超高速碰撞下,波阻抗梯度材料能使弹丸的动能更多地转变为靶板材料内能,使其发生熔化、气化等相变,分散和消耗弹丸的动能,进而实现航天器对空间碎片的防护。以钛、铝、镁3种材料组成的波阻抗梯度材料为研究对象,借助于光滑粒子流体动力学数值模拟方法,采用Tilloston状态方程和Steinberg-Guinan本构模型,给出各材料的冲击相变判据,结合速度为7.9 km/s的超高速碰撞实验结果,验证数值模拟结果的有效性。计算结果表明:钛、铝、镁波阻抗梯度材料在受到大于4 km/s速度撞击时,形成的碎片云会发生不同程度的熔化和气化;钛、铝、镁3种组分分别在受到6 km/s、5 km/s、4 km/s速度撞击时碎片云会发生熔化,在受到8 km/s、9 km/s、6 km/s速度撞击时碎片云会发生气化。 展开更多
关键词 超高速撞击 波阻抗梯度材料 碎片云 相变
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相变柱壳的径向冲击特性 被引量:1
9
作者 唐志平 张会杰 《爆炸与冲击》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第1期47-53,共7页
采用改进的SHPB(split Hopkinson pressure bar)装置和高速CCD(charge-coupled device)相机对TiNi合金圆柱壳进行了径向冲击实验研究,得到了动态载荷-位移曲线,并采用数字边界提取技术和纯弯曲假定对结构的动态全场变形过程进行了定量... 采用改进的SHPB(split Hopkinson pressure bar)装置和高速CCD(charge-coupled device)相机对TiNi合金圆柱壳进行了径向冲击实验研究,得到了动态载荷-位移曲线,并采用数字边界提取技术和纯弯曲假定对结构的动态全场变形过程进行了定量分析。结果表明,相变柱壳经受动态冲击后可以恢复,其加、卸载非线性行为与相变状态和相变铰的演化相关。同时,该结构具有良好的横向抗冲效应,对冲击加速度和冲击载荷的衰减量达到95%以上,耗能率为42.4%,可望在可重复使用的抗冲装置中得到应用。 展开更多
关键词 爆炸力学 冲击响应 SHPB TiNi柱壳 抗冲吸能 马氏体相变 相变铰
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EXPERIMENTAL INVESTIGATIONS OF HYPERVELOCITY IMPACT ONTO ALUMINIUM DUAL-PLATE STRUCTURE
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作者 张德良 谈庆明 +3 位作者 赵成修 杨业敏 葛学真 张庆明 《Acta Mechanica Sinica》 SCIE EI CAS CSCD 1992年第4期374-382,共9页
Dual-plate structure is very effective in the protection of space vehicle from hypervelocity im- pact.The experiments of A1 projectile impacting A1 dual targets at the velocity ranging over 2.5—7.0 km/s were systemat... Dual-plate structure is very effective in the protection of space vehicle from hypervelocity im- pact.The experiments of A1 projectile impacting A1 dual targets at the velocity ranging over 2.5—7.0 km/s were systematically conducted.The damage effects were examined,including the perforation of the shield, the development of debris cloud and the general damage characteristics of the subplate.Many valuable experi- mental data and phenomena have been obtained 展开更多
关键词 hypervelocity impact dual-plate structure PERFORATION DAMAGE debris cloud phase transition
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Induced Surface Austenitic-Martensitic Transition by Mechanical Deformation in Mn Steel.Effect of Surface Properties
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作者 Boutarek-Zaourar Nama Mansour Samir Amara Sif Eddine 《Journal of Iron and Steel Research International》 SCIE EI CAS CSCD 2011年第S1期223-227,共5页
For a lot of applications in the mechanical industry,both attractive and mechanical properties of materials and wear resistance are required.Usually such a combination is achieved only by performing surface treatments... For a lot of applications in the mechanical industry,both attractive and mechanical properties of materials and wear resistance are required.Usually such a combination is achieved only by performing surface treatments.The aim of this investigation is the consolidation of 12% Mn steel surface by treatment of impacts.We show by optical and scanning electron microscopy,X ray diffraction,X ray spectrometry analysis and also by the realization of micro hardness,the effect of this kind of treatment on the mechanical and structural stability of the surface zone.Among of many obtained results,we distinguish the clear surface consolidation induced by a modification of surface zone crystalline structure.The mechanical deformation causes the transformation from an austenitic structure to the martensitic structure. 展开更多
关键词 phase transition Mn steel mechanical deformation surface properties impact treatment
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薄壁管拉扭复合相变波的实验研究 被引量:1
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作者 王波 张科 唐志平 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2017年第22期29-33,共5页
为了观察相变波在复合应力加载条件下的传播特性,通过一套薄壁管预扭冲击拉伸的实验装置,对相变材料NiTi合金薄壁管进行了预扭冲击拉伸的实验研究。实验观察到明显的拉扭耦合快波结构,证明了复合应力下相变波确实具有耦合特性,此外,实... 为了观察相变波在复合应力加载条件下的传播特性,通过一套薄壁管预扭冲击拉伸的实验装置,对相变材料NiTi合金薄壁管进行了预扭冲击拉伸的实验研究。实验观察到明显的拉扭耦合快波结构,证明了复合应力下相变波确实具有耦合特性,此外,实验结果还表明相变材料NiTi合金在拉扭复合应力下的相变临界点具有明显的率无关性。由于拉扭耦合慢波部分的应变变化较小,在实验波形中不易分辨,对实验过程进行了数值模拟,模拟结果和实验基本吻合,并能观察到相应的耦合慢波部分。 展开更多
关键词 复合应力 薄壁管 冲击拉伸 应力波 相变
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相变与微裂纹对HMX晶体高温下撞击感度的影响机制 被引量:6
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作者 文玉史 文雯 +6 位作者 代晓淦 温茂萍 龙新平 郑雪 姚奎光 何松伟 李明 《含能材料》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第3期184-189,I0002,共7页
为了研究高温下炸药撞击安全性中存在的多因素耦合问题,设计了高温炸药撞击感度试验装置,并建立了高温炸药撞击感度试验方法。结合扫描电镜和X射线衍射技术,采用所建立的试验方法,研究了奥克托今(HMX)晶体颗粒高温撞击过程下的响应。结... 为了研究高温下炸药撞击安全性中存在的多因素耦合问题,设计了高温炸药撞击感度试验装置,并建立了高温炸药撞击感度试验方法。结合扫描电镜和X射线衍射技术,采用所建立的试验方法,研究了奥克托今(HMX)晶体颗粒高温撞击过程下的响应。结果表明,随着温度升高,HMX晶体颗粒的落锤撞击感度逐渐升高。同时,HMX晶体品质随着温度升高逐渐变差,140℃时有少部分晶体碎裂,180℃时较多的晶体碎裂,当达到200℃时,HMX晶体全部碎裂;HMX的β→δ相变发生在184~186℃。降至常温后δ相晶体逐渐恢复为β相,撞击过程有助于β相的恢复。影响热加载前后HMX晶体颗粒撞击感度的主导因素包括温升、微裂纹和相变,不同影响因素起作用的温度段是不同的。 展开更多
关键词 高温撞击感度 相变 裂纹 奥克托今(HMX)晶体
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反向碰撞法测量Bi的低压Hugoniot数据 被引量:5
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作者 谭叶 俞宇颖 +3 位作者 戴诚达 谭华 王青松 王翔 《物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2011年第10期512-516,共5页
在火炮和二级轻气炮上利用反向碰撞技术,通过测量飞片击靶速度以及飞片/窗口的界面粒子速度,获得了金属铋(Bi)在10—45GPa压力范围内的Hugoniot数据.该方法克服了电探针法在测量低压Hugoniot数据时由于导通一致性差而不能准确得到冲击... 在火炮和二级轻气炮上利用反向碰撞技术,通过测量飞片击靶速度以及飞片/窗口的界面粒子速度,获得了金属铋(Bi)在10—45GPa压力范围内的Hugoniot数据.该方法克服了电探针法在测量低压Hugoniot数据时由于导通一致性差而不能准确得到冲击波速度的难题,同时又避免了精确测量样品中冲击波走时的问题.实验获得的冲击波速度(D)-波后粒子速度(u)Hugoniot数据表明,Bi在粒子速度u=0.9km/s附近D-u曲线发生了明显拐折,产生这一拐折的原因推测与冲击导致的Bi的固—液相变有关. 展开更多
关键词 Hugoniot数据 反向碰撞 冲击相变
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圆柱薄壳的动相变屈曲行为 被引量:2
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作者 李丹 唐志平 张会杰 《爆炸与冲击》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第4期345-350,共6页
利用MTS809材料试验机对TiNi圆柱薄壳进行了轴向动渐进相变屈曲实验,对轴向冲击下处于伪弹性状态的TiNi合金柱壳的动相变屈曲行为进行了数值模拟研究。结果表明,不同的加载强度将会激发出柱壳不同的动屈曲响应模态。当冲击速度较高时,... 利用MTS809材料试验机对TiNi圆柱薄壳进行了轴向动渐进相变屈曲实验,对轴向冲击下处于伪弹性状态的TiNi合金柱壳的动相变屈曲行为进行了数值模拟研究。结果表明,不同的加载强度将会激发出柱壳不同的动屈曲响应模态。当冲击速度较高时,柱壳两端首先形成轴对称环形相变屈曲波纹,并产生应力平台;随着马氏体含量不断增加,环形相变屈曲波纹逐渐贯穿整个壳体,名义应力缓慢抬升;当名义应变超过一定阈值时,对称环形屈曲模态突变为非轴对称块状屈曲模态,名义应力大幅下降。撞击速度为40 m/s的算例(含10%随机缺陷)与S.Nemat-Nasser等的实验结果很好吻合,说明本文中计算模型、方法和结果的有效性经过了实验的考核。结果还表明,相变耗能是TiNi柱壳吸收冲击能量的主要机制,适合制作可重复使用的高效吸能元件,并给出了相应的理想厚径比。 展开更多
关键词 固体力学 动相变屈曲 轴向加载 TiNi圆柱薄壳 伪弹性 相变吸能
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双预聚釜工艺在高抗冲聚苯乙烯生产中的应用 被引量:1
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作者 曾芳勇 苏彬 《合成树脂及塑料》 CAS 北大核心 2019年第1期48-53,57,共7页
阐述了高抗冲聚苯乙烯(HIPS)的抗冲击性能改善的原理,提出工艺流程优化改造的思路。结果表明:将原Fina工艺的单预聚釜改造为双预聚釜,调整2个预聚釜的工艺参数,控制第一预聚釜负荷在10%、第二预聚釜负荷在30%左右,可有效提高聚丁二烯接... 阐述了高抗冲聚苯乙烯(HIPS)的抗冲击性能改善的原理,提出工艺流程优化改造的思路。结果表明:将原Fina工艺的单预聚釜改造为双预聚釜,调整2个预聚釜的工艺参数,控制第一预聚釜负荷在10%、第二预聚釜负荷在30%左右,可有效提高聚丁二烯接枝苯乙烯的接枝率;新调控技术投用后,HIPS的悬臂梁缺口冲击强度、拉伸强度提升了10%~20%。 展开更多
关键词 高抗冲聚苯乙烯 双预聚釜 悬臂梁缺口冲击强度 相转变 接枝率
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