检索结果-内蒙古大学图书馆

爆炸与冲击 2025年第3期45卷 105-119页

作者：章浪赵丰鹏张钰忠邓勇军李继承西南科技大学土木工程与建筑学院四川绵阳 621010 工程材料与结构冲击振动四川省重点实验室四川绵阳 621010 工程材料与结构冲击振动四川省重点实验室四川绵阳 621010 中国工程物理研究院总体工程研究所四川绵阳 621999

基于钨纤维和金属玻璃基体的实际分布特性,建立复合材料弹体的细观有限元几何模型,采用修正的热力耦合本构模型来描述金属玻璃基体的高强度和高剪切敏感性,结合相关的斜侵彻/穿甲试验,开展复合材料长杆弹斜侵彻/穿甲钢靶的三维有限元模... 详细信息

基于钨纤维和金属玻璃基体的实际分布特性,建立复合材料弹体的细观有限元几何模型,采用修正的热力耦合本构模型来描述金属玻璃基体的高强度和高剪切敏感性,结合相关的斜侵彻/穿甲试验,开展复合材料长杆弹斜侵彻/穿甲钢靶的三维有限元模拟,与钨合金弹进行对比分析,讨论弹靶变形和破坏特征,分析了撞击倾角、撞击速度等因素对复合材料弹体侵彻/穿甲"自锐"行为以及弹道特征的影响.结果表明,在斜侵彻/穿甲条件下,由于弹体头部受力的非对称特征,弹头逐渐锐化为非对称的尖头构型,同时弹道偏转,复合材料弹体的"自锐"性能以及侵彻/穿甲能力下降.撞击速度对斜侵彻/穿甲条件下弹体的"自锐"特征及弹道行为有显著影响,低速撞击条件下,撞击倾角越大,弹体侵彻性能越弱;当倾角增大到50°时,撞击速度小于900m/s的弹体均难以有效侵彻靶板;倾角进一步增大时,弹体容易跳飞.

关键词：钨纤维增强金属玻璃复合材料斜侵彻穿甲自锐弹道特征有限元模拟

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HRB400E钢筋多损伤后的硬化行为和残余性能研究

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建筑结构学报 2025年

作者：张春涛刘航旷金鑫安仁兵李上明西南科技大学-中国工程物理研究院总体工程研究所工程材料与结构冲击振动四川省重点实验室西南科技大学土木工程与建筑学院中国工程物理研究院总体工程研究所

研究在抗震结构中广泛应用的HRB400E钢在腐蚀、疲劳以及耦合损伤后的残余力学性能，对结构的安全性和耐久性评估有重要价值。通过对13组预腐蚀、疲劳及腐蚀-疲劳耦合作用的试件进行静态拉伸试验，测试了不同损伤度下HRB400E钢筋的断裂... 详细信息

研究在抗震结构中广泛应用的HRB400E钢在腐蚀、疲劳以及耦合损伤后的残余力学性能，对结构的安全性和耐久性评估有重要价值。通过对13组预腐蚀、疲劳及腐蚀-疲劳耦合作用的试件进行静态拉伸试验，测试了不同损伤度下HRB400E钢筋的断裂模式、后继屈服行为以及极限承载能力等力学特征。以初始流动应力为损伤评价指标，建立了多损伤非线性耦合的Hockett-Sherby硬化模型，并将理论模型预测结果与试验结果进行对比。结果表明，HRB400E钢筋在多种损伤后呈脆性断裂特征，断口位置具有随机性。腐蚀、疲劳及腐蚀-疲劳耦合作用对钢筋的弹性模量影响均较小，但会导致钢筋的屈服强度、极限强度和延展性的降低，特别是腐蚀和疲劳共同作用时更为显著。所建立的硬化模型能够考虑腐蚀程度、疲劳应力水平、循环次数以及腐蚀-疲劳耦合作用对HRB400E钢筋硬化行为的影响。预测模型的计算结果与试验数据基本吻合，验证了所建立模型的有效性。

关键词： HRB400E钢筋腐蚀疲劳耦合损伤硬化模型

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镍基高温合金沉淀相粗化之后的硬度退化及其各向异性特征

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中国有色金属学报 2022年第10期32卷 3030-3047页

作者：张顺咏李继承中国工程物理研究院总体工程研究所绵阳621999 西南科技大学工程材料与结构冲击振动四川省重点实验室绵阳621999

镍基高温合金广泛应用于制造军事和民用工程领域中的关键热端部件,在服役过程中内部沉淀相容易发生粗化,并导致材料力学性能退化。本文结合有限元模拟和机理分析,研究镍基高温合金材料发生沉淀相粗化之后的硬度变化特性,并探讨相关变化... 详细信息

镍基高温合金广泛应用于制造军事和民用工程领域中的关键热端部件,在服役过程中内部沉淀相容易发生粗化,并导致材料力学性能退化。本文结合有限元模拟和机理分析,研究镍基高温合金材料发生沉淀相粗化之后的硬度变化特性,并探讨相关变化与材料微结构演化的关联。结果表明:合金硬度随沉淀相粗化的发生而显著退化,并呈现出各向异性特征,总体来说,当沉淀相体积分数较低或沉淀相粗化程度不高时,其硬度随加载角度增大而先逐渐增加后又逐渐降低;而对于沉淀相体积分数和沉淀相粗化程度均较高的合金,硬度则随加载角度增大而单调升高,合金硬度的相关变化与沉淀相的形状、大小和分布特性密切相关;材料微结构的改变导致内部位错的形核、增殖和运动特性发生变化,进而影响宏观材料的硬度。

关键词：镍基高温合金沉淀相粗化硬度退化各向异性

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高温自然冷却后Q345钢材疲劳性能试验研究

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建筑结构学报 2020年第10期41卷 78-85页

作者：张春涛金汉林朱立西南科技大学-中国工程物理研究院总体工程研究所工程材料与结构冲击振动四川省重点实验室四川绵阳621010 西南科技大学土木工程与建筑学院四川绵阳621010

为研究火灾后钢材承受机械振动、风致振动和车辆振动等动力荷载的疲劳性能,通过升温、自然冷却和疲劳试验,对室温和经历250~750℃高温自然冷却后的40个Q345钢材试样进行轴向拉伸疲劳性能试验研究。结果表明:不同高温自然冷却后Q345钢材... 详细信息

为研究火灾后钢材承受机械振动、风致振动和车辆振动等动力荷载的疲劳性能,通过升温、自然冷却和疲劳试验,对室温和经历250~750℃高温自然冷却后的40个Q345钢材试样进行轴向拉伸疲劳性能试验研究。结果表明:不同高温自然冷却后Q345钢材疲劳断口的破坏特征存在明显差异,裂纹扩展区和瞬断区的面积随温度升高而发生变化;Q345钢材在室温或经高温自然冷却后的疲劳断口具有典型韧窝组织,受热温度不超过500℃时韧窝组织随温度升高而增多变密,受热温度为750℃时韧窝组织减少、变浅且大小分布不均匀,主要表现为具有撕裂痕迹的类解理破坏;经高温自然冷却后Q345钢材的疲劳寿命随着温度增加而呈先增加后减小的变化趋势,与常温下钢材的疲劳寿命相比,500℃以内时,疲劳寿命随温度升高而增加,最大增幅为277.18%,750℃时疲劳寿命下降了65.27%。根据试验结果,建立不同高温自然冷却后Q345钢材的概率S-N曲线模型,利用该模型可对火灾后Q345钢结构的疲劳性能进行有效评估。

关键词： Q345钢材高温自然冷却拉伸疲劳试验疲劳性能概率S-N曲线

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Q690高强钢疲劳损伤后力学性能试验研究

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建筑结构学报 2021年第4期42卷 177-184页

作者：张春涛朱泓杰王汝恒西南科技大学-中国工程物理研究院总体工程研究所工程材料与结构冲击振动四川省重点实验室四川绵阳621010 西南科技大学土木工程与建筑学院四川绵阳621010

服役结构材料疲劳损伤后的残余力学性能对结构可靠性的评估有着至关重要的作用。为此,对Q690高强钢经不同疲劳损伤后的残余力学性能进行了试验研究。根据Q690高强钢在不同疲劳荷载作用下的疲劳寿命,设定了3级疲劳荷载和9组损伤振动次数... 详细信息

服役结构材料疲劳损伤后的残余力学性能对结构可靠性的评估有着至关重要的作用。为此,对Q690高强钢经不同疲劳损伤后的残余力学性能进行了试验研究。根据Q690高强钢在不同疲劳荷载作用下的疲劳寿命,设定了3级疲劳荷载和9组损伤振动次数,并将Q690高强钢试件在各疲劳荷载下进行不同次数的预损伤疲劳振动。然后,对这些具有不同疲劳损伤的试件进行静力拉伸试验,观察试件的断裂模式并获得应力-应变曲线,对比分析具有不同疲劳损伤试件的屈服强度、抗拉强度和伸长率等力学性参数的变化规律。结果表明:Q690高强钢经疲劳损伤后的断口位置和截面形貌均发生明显变化;疲劳损伤后Q690高强钢在静力拉伸作用下的应力-应变关系曲线均无屈服平台,拉伸过程中出现位移不变、拉力突然减小的卸载现象,造成应力-应变关系曲线出现振荡;Q690高强钢的弹性模量受疲劳损伤影响相对较小,但是屈服强度、抗拉强度、伸长率、屈服应变和极限应变却随疲劳损伤增加而减小。根据试验结果,建立了Q690高强钢力学性能参数与疲劳损伤之间的拟合公式,利用该公式可对具有不同疲劳损伤的Q690高强钢结构的力学性能进行有效评估。

关键词： Q690高强钢疲劳损伤拉伸试验力学性能拟合公式

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高能氦离子辐照对CLAM钢微观结构和力学行为的影响

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材料工程 2024年第5期52卷 138-147页

作者：罗爱博梁延祥姚勇王罗斌万强西南科技大学土木工程与建筑学院四川绵阳621010 工程材料与结构冲击振动四川省重点实验室四川绵阳621010 中国工程物理研究院总体工程研究所四川绵阳621999

聚变堆包层结构材料在服役期间会产生辐照损伤,CLAM钢作为热核聚变堆的首选结构材料,对其进行辐照行为研究十分有必要。采用高能氦离子对CLAM钢进行辐照实验,利用纳米压痕实验结合原子力显微镜(AFM)研究CLAM钢在辐照过程中的微观组织演... 详细信息

聚变堆包层结构材料在服役期间会产生辐照损伤,CLAM钢作为热核聚变堆的首选结构材料,对其进行辐照行为研究十分有必要。采用高能氦离子对CLAM钢进行辐照实验,利用纳米压痕实验结合原子力显微镜(AFM)研究CLAM钢在辐照过程中的微观组织演化和力学性能的变化。结果表明:辐照后的CLAM钢中形成位错环和He泡,且随着辐照剂量的增加,位错环和He泡密度增加,尺寸增大。辐照后CLAM钢发生显著的辐照硬化效应,随着辐照剂量的增加,辐照硬化程度增加,但当辐照剂量增大到一定程度,辐照硬化效应减弱。利用DBH模型和FKH模型讨论辐照中微观结构的变化对辐照硬化效应的影响。随着辐照剂量的增加,压痕周围材料隆起堆积的范围减小,堆积高度增加,且高剂量辐照后压痕周围的堆积中出现了剪切带,表明CLAM钢辐照后脆性明显增加。

关键词： CLAM钢氦离子辐照辐照硬化纳米压痕 DBH模型 FKH模型

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典型高聚物黏结炸药在不同温度下的脆韧转换机制

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含能材料 2022年第12期30卷 1282-1292页

作者：李丹陈杨李克武赵锋西南科技大学土木工程与建筑学院四川绵阳621010 工程材料与结构冲击振动四川省重点实验室四川绵阳621010 中国工程物理研究院流体物理研究所四川绵阳621999

为研究典型高聚物黏结炸药(PBX)在温度影响下剪切带和脆韧转换行为的关系,结合DIC数字图像技术,测试PBX在323~363 K下的剪切带参数,对剪切带演变规律与破坏模式进行深入分析。基于裂纹滑移理论模型,分析温度效应下PBX的脆韧转换机制,得... 详细信息

为研究典型高聚物黏结炸药(PBX)在温度影响下剪切带和脆韧转换行为的关系,结合DIC数字图像技术,测试PBX在323~363 K下的剪切带参数,对剪切带演变规律与破坏模式进行深入分析。基于裂纹滑移理论模型,分析温度效应下PBX的脆韧转换机制,得到翼裂纹失稳扩展和塑性滑移区的判定条件。结果表明:在323~363 K下,PBX的剪切带宽度变化取决于剪胀和剪缩的竞争机制,其主要机制有4类:Ⅰ:剪胀与剪缩达到平衡;Ⅱ:剪缩占优;Ⅲ:剪胀占优;Ⅳ:剪胀间歇性占优。结合Griffith能量释放原理,发现试件的剪切强度、粘聚力、断裂韧度是脆韧转换的控制因素,并以此为基础,进一步获得了PBX脆韧转换的判定依据:当满足翼裂纹失稳的条件时,宏观破坏模式趋于劈裂破坏;当满足塑性滑移区的临界生成条件时,多个滑移区相互连接形成塑性滑移面,宏观破坏模式以剪切裂纹滑移的韧性断裂为主导。

关键词： PBX炸药 DIC技术温度剪切带脆韧转换

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Q420钢管大气腐蚀后的抗侧撞性能

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爆炸与冲击 2021年第2期41卷 143-153页

作者：旷金鑫张春涛郝志明李洪祥西南科技大学土木工程与建筑学院四川绵阳621010 西南科技大学土木工程与建筑学院工程材料与结构冲击振动四川省重点实验室四川绵阳621010 中国工程物理研究院总体工程研究所四川绵阳621999

为研究大气腐蚀对Q420钢管构件服役期内耐撞性的影响,提出了计及腐蚀损伤的材料模型。引入损伤因子(ω)修正Voce模型,推导随腐蚀程度变化的低合金钢材本构方程,并通过加速腐蚀试验结果回归相应参数。利用ABAQUS软件定义构件材料特性,建... 详细信息

为研究大气腐蚀对Q420钢管构件服役期内耐撞性的影响,提出了计及腐蚀损伤的材料模型。引入损伤因子(ω)修正Voce模型,推导随腐蚀程度变化的低合金钢材本构方程,并通过加速腐蚀试验结果回归相应参数。利用ABAQUS软件定义构件材料特性,建立起受腐蚀的Q420钢管仿真模型,采用显式动力算法分析多种初始状态下,撞击体与不同腐蚀程度钢管的冲击响应规律。开展预腐蚀Q420钢管的落锤试验,将试验结果与数值计算结果进行对比,验证所建模型的合理性。结果表明:大气腐蚀导致材料名义强度降低,对Q420钢管抗撞击能力影响显著;随着腐蚀程度增加,冲击力峰值减小,撞击时间和深度增加;Q420钢管受腐蚀后抗冲击刚度减小,构件整体变形耗能增加,表明大气腐蚀使其抗冲击性能下降;同等动能增量下,增大撞击体初速度比增加初始质量获得的冲击力峰值增幅更大,而所得到的接触时间增幅更小。

关键词： Q420钢管大气腐蚀耐撞性本构方程落锤试验

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乳液自组装法制备Al/B/PTFE含能微球及其性能表征

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火炸药学报 2024年第5期47卷 453-460,I0005页

作者：师鹏翔王建陈杰张行泉邓勇军王军中国工程物理研究院化工材料研究所四川绵阳621000 西南科技大学分析测试中心四川绵阳621010 工程材料与结构冲击振动四川省重点实验室四川绵阳621010

为了探究高活性金属含能微球的制备工艺以及燃烧性能,以Viton为黏结剂,聚四氟乙烯(PTFE)、硼粉(B)和铝粉(Al)为高能组分,采用乳液自组装技术制备了Al/B/PTFE含能微球,并对溶剂的挥发温度、乳化剂的种类、水相和油相的体积比和搅拌速度... 详细信息

为了探究高活性金属含能微球的制备工艺以及燃烧性能,以Viton为黏结剂,聚四氟乙烯(PTFE)、硼粉(B)和铝粉(Al)为高能组分,采用乳液自组装技术制备了Al/B/PTFE含能微球,并对溶剂的挥发温度、乳化剂的种类、水相和油相的体积比和搅拌速度等工艺进行了优化;采用扫描电子显微镜(SEM)对Al/B/PTFE含能微球形貌进行了表征;采用TG-DSC法分析了Al/B/PTFE含能微球的热分解性能;通过高速摄影和密闭爆发器表征了Al/B/PTFE含能微球的燃烧反应性能。结果表面,水浴温度为25℃、乳化剂为PVA、水油比为80∶30和搅拌速度为700 r/min是Al/B/PTFE含能微球的最佳制备工艺;所制备的Al/B/PTFE含能微球的粒径均匀、球形度高且粒径可控,主要粒径分布范围在约300~900μm;微球的流散性、反应热、燃烧火焰面积和压力输出性能随着粒径的增加,出现先增加后减弱的现象;Al/B/PTFE含能微球的最大反应热,最大火焰面积和最高峰值压力为1097.97 J/g,186.06 cm^(2)和213.3 kPa,分别是物理混合样品的1.77倍、5.16倍和1.37倍。

关键词：物理化学乳液自组装含能微球燃烧反应 Al/B/PTFE 金属燃料

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压装连接对加速度计层间信号粘连的影响

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高压物理学报 2022年第4期36卷 41-52页

作者：邱云潇何丽灵陈刚吴昊李继承中国工程物理研究院总体工程研究所四川绵阳621999 西南科技大学工程材料与结构冲击振动四川省重点实验室四川绵阳621010 同济大学土木工程学院上海200092

引信控制技术是战斗部研制的关键技术之一,层间加速度信号粘连可能导致计层引信错误决策。针对含压装连接加速度测量装置在弹体侵彻多层靶时信号粘连的问题,依托数值仿真获得了弹体结构动态响应。计算结果显示:无预紧压装时,装置与弹体... 详细信息

引信控制技术是战斗部研制的关键技术之一,层间加速度信号粘连可能导致计层引信错误决策。针对含压装连接加速度测量装置在弹体侵彻多层靶时信号粘连的问题,依托数值仿真获得了弹体结构动态响应。计算结果显示:无预紧压装时,装置与弹体的动态间隙最大可达25μm,形成间隙碰撞,加剧层间信号粘连;适当预紧压装可抑制层间间隙,使压装连接与理想刚性连接近似。适当预紧压装时,层间加速度计过载频响呈现单峰特征,响应频率峰值与弹体一阶伸缩固有频率接近。存在最小预紧力,可使压装连接与理想刚性连接近似,其值随撞击速度、靶板层数增加而增大。这是因为在层间阶段弹体中留存的应力波的最大值随撞击速度、靶板层数增加而增大。研究结论为压装连接时加速度层间信号粘连的机理识别与控制奠定了基础,同时也可在一定程度上指导压装连接的工程装配。

关键词：压装连接信号粘连间隙碰撞频域特性预紧力

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