金属材料动态剪切测试方法
Acta Armamentarii（2023）
摘要
材料的动态剪切性能参数是进行弹箭及装甲防护系统设计的重要基础.由于目前所采用的拉伸剪切试样在应力均匀性及受力状态方面仍存在问题,给测试结果的准确性带来影响.采用数值模拟对5种常见拉伸剪切试样进行了对比分析,并针对现有问题设计出一种新型拉伸剪切试样.该试样在准静态、动态加载下应力分布均匀而且接近纯剪切的应力状态,适合在大应变率、大应变范围内对材料的剪切力学性能进行准确测试.通过与压缩加载下双剪切试样的测试结果进行对比,发现两种试样获得的应力-应变曲线吻合较好,而且新型试样具有更长的塑性流动段.采用有限元软件对TC4钛合金试样的变形及断裂过程进行了模拟,并通过与高速摄影结果进行对比发现两者剪切区的变形及裂纹扩展情况相互吻合,从而验证了试样设计及数值模拟结果的有效性.
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