沖擊加載下氧化鋁陶瓷動態(tài)力學響應分析.pdf

1、陶瓷材料因其良好的物理力學性能而廣泛應用于軍事和民用領域，陶瓷類脆性材料在強動載荷作用下具有完全不同于延性材料的響應特性，因此陶瓷材料動態(tài)力學響應研究已成為沖擊動力學領域十分活躍的研究課題。在陶瓷材料的破壞機制、本構(gòu)關系、實驗測試技術等方面開展了深入研究，并取得了一定的研究成果。 論文在充分調(diào)研陶瓷材料在強動載荷作用下動力學響應分析等諸多關鍵問題研究現(xiàn)狀基礎上，設計完成了氧化鋁陶瓷平板正撞實驗，通過平板正撞實驗結(jié)果對氧化鋁陶瓷在

2、沖擊加載作用下的物理力學響應進行了分析討論。論文的主要研究工作和相關結(jié)論如下： （1）回顧了陶瓷類脆性材料破壞機制及其在強動載荷作用下物理力學特性研究現(xiàn)狀，重點考察了破壞波形成和傳播的物理機制、力學參量等演化特征，列舉了描述陶瓷材料力學行為的失效準則和本構(gòu)模型； （2）采用超聲波測試獲得了氧化鋁陶瓷樣品的基本物理力學參量，通過電鏡掃描觀察了氧化鋁陶瓷的細觀結(jié)構(gòu)，電鏡掃描結(jié)果顯示氧化鋁陶瓷具有強烈的細觀非均勻性結(jié)構(gòu)特征；

3、 （3）設計完成了氧化鋁陶瓷雙點樣品平板正撞實驗，采用VISAR測試了不同厚度的氧化鋁陶瓷樣品在一維應變沖擊壓縮條件下自由面質(zhì)點速度歷程，得到了不同厚度的氧化鋁陶瓷樣品Hugoniot彈性極限。實驗發(fā)現(xiàn)，隨著樣品厚度的增加，氧化鋁陶瓷的 呈下降趨勢。當沖擊壓力在7GPa-8GPa范圍內(nèi)，陶瓷樣品自由面質(zhì)點速度歷程存在二次再壓縮現(xiàn)象，判斷是由于陶瓷內(nèi)產(chǎn)生的破壞陣面（Failure front）所造成的，與玻璃中的破壞波現(xiàn)象具有可比性