PDF《高压屈服强度测量方法比较研究》

4 X射线衍射( X R D) 法XRD技术在静高压加载实验中广泛应用于相变及强度研究.近年来, 华盛顿州立大学的 G u p t a课题 组将该技术应用于材料动态特性研究[

5 ] .X R D方法能够探测亚纳秒级时间下的晶格应变, 从而获取强度 信息.如果能够结合宏观粒子速度剖面或应力剖面测量技术, 则可以同时获取基于宏微观尺度的强度数 据, 通过比较分析, 有望更深入地理解高压 - 高应变率条件下材料的塑性变形机理, 从而构建更加合理的本 构模型.

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8 高压物理学报第2 7卷 X射线衍射动态强度测量方法还在进一步发展中.目前, 通过样品自由面或样品/低阻抗透明窗口 界面 X 射线衍射测量, 初步研究了铝和铜的动态强度特性[ 5] . 2.

5 4种方法屈服强度的差异 材料的屈服强度与应力/压力、 应变、 应变率和温度等加载状态相关.对材料强度特性的分析不应 仅针对强度数据本身, 而应包括其所对应的应力/压力、 应变、 应变率和温度等加载状态.只有对强度数 据及其加载状态的全面比较, 才能理解其确切含义并合理地用于本构模型的构建. 在AC方法中, 屈服强度定义为Y=2 τ c, 而不是2 τ H . τ c 和τ H 两种剪应力的主要差别在于应变率 的不同: 前者经历的准弹性卸载或再加载过程的应变率约1

0 5 s -1 , 而后者对应的 H u g o n i o t态的应变率 为零.在横向应力计方法中, 实际测量的是 H u g o n i o t态的剪应力τ H , 其定义的屈服度Y =2 τ H 与AC方法定义的屈服强度Y=2 τ c 是不相同的.压-剪加载过程通常具有约1

0 5 s -1 的高应变率, 获取的屈服 强度位于上屈服面, 与AC方法定义的屈服强度Y=2 τ c 对应.由于实验是在自由面或者低阻抗窗口情 况下进行的, X 射线衍射法测得的材料强度实际上是从 H u g o n i o t态卸载进入下屈服面的强度, 卸载过 程通常具有约1

0 5 s -1 的应变率, 由此测得的屈服强度与 A C方法定义的屈服强度Y=2 τ c 对应. 综上所述, 由于 A C方法、 X 射线衍射方法、 压-剪方法和横向应力计方法定义的屈服强度状态( 即 在加载 - 卸载波剖面上的位置) 并不完全一致, 从而导致4种测量方法的屈服强度的含义也不尽相同. 应将4种方法获得的屈服强度数据分为两类进行比较: 其中, X 射线衍射方法和压 - 剪方法获得的屈服 强度应与 A C方法获得的屈服强度Y=2 τ c 进行比较, 而横向应力计方法测得的屈服强度应与 A C方法 中的Y=2 τ H 进行比较, 这两类屈服强度的主要差异在于应变率的不同.

3 铝屈服强度的比较分析 4种测量方法测得的铝及其合金屈服........