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复杂应力动态加载下颗粒增强复合材料失效模式研究

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【作者】 蔡宣明张伟高玉波范志强

【Author】 CAI Xuanming;ZHANG Wei;GAO Yubo;FAN Zhiqiang;Underground Target Damage Technology National Defense Key Subject Laboratory,North University of China;High-speed Impact Research Center,Harbin Institute of Technology;

【机构】 中北大学地下目标毁伤技术国防重点学科实验室哈尔滨工业大学高速撞击研究中心

【摘要】 为解决战斗部颗粒增强复合材料因装药损伤引起局部"热点"而发生提前起爆问题,对颗粒增强复合材料在复杂应力动态加载下的损伤特性进行研究。基于一级轻气炮,对颗粒增强复合材料在三轴向冲击载荷作用下的损伤失效模式进行试验研究,分析轴向和径向边界约束条件对颗粒增强复合材料宏观损伤形式的影响,利用扫描电子显微镜(SEM)探索冲击载荷与细观损伤模式的内在关联。结果表明:颗粒增强复合材料宏观损伤特性主要表现为挤压变形;晶体颗粒表面与黏结剂剪切脱黏强度约为0.3 MPa,在较小冲击载荷作用下,颗粒表面与黏结剂已产生剪切脱黏,随冲击载荷的增大,出现晶体颗粒"孪晶带",大尺寸颗粒易受到应力集中影响,先于小尺寸颗粒发生断裂破坏,急剧冲击波能量迫使颗粒表面微裂纹发生断裂,从而演变成整个颗粒破碎情况,甚至部分出现融化现象。

【关键词】 冲击复合材料失效模式应力集中
【基金】 国家自然科学基金(11602233;11702257);中北大学重点实验室开放研究基金(DXMBJJ2017-04);中北大学2016年校科研基金(110248)
【所属期刊栏目】 失效分析 (2018年05期)
  • 【DOI】10.14024/j.cnki.1004-244x.20180828.001
  • 【分类号】TB33
  • 【下载频次】85
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