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温度软化动力学响应分析

时间:2023-07-01 理论教育 版权反馈
【摘要】:对其温度效应的研究可基于SHPB系统,通过不同温度条件下动力学测试所得应力-应变曲线进行分析。分别在20℃,100℃,150℃和200℃测试温度,应变率为4 000 s-1条件下,对4种不同配比弹塑性PTFE/Al/W活性毁伤材料的动力学响应进行了测试,所得的应力-应变曲线如图4.33所示。可以看出,温度为20℃时,4种材料的应力-应变曲线均高于其他温度条件下的曲线。随着测试温度的升高,应力-应变曲线均不断下降,这体现了材料显著的温度软化效应。

温度软化动力学响应分析

PTFE/Al/W活性毁伤材料是一种典型金属颗粒增强的聚合物基复合材料,其力学性能会明显受温度的影响。对其温度效应的研究可基于SHPB系统,通过不同温度条件下动力学测试所得应力-应变曲线进行分析。

分别在20℃,100℃,150℃和200℃测试温度,应变率为4 000 s-1条件下,对4种不同配比弹塑性PTFE/Al/W活性毁伤材料的动力学响应进行了测试,所得的应力-应变曲线如图4.33所示。可以看出,温度为20℃时,4种材料的应力-应变曲线均高于其他温度条件下的曲线。随着测试温度的升高,应力-应变曲线均不断下降,这体现了材料显著的温度软化效应。通过应力-应变曲线获得的4种材料的屈服强度、硬化模量、压缩强度、失效应变如表4.9~表4.12所示。

图4.33 各类材料在不同温度下的应力-应变曲线

图4.33 各类材料在不同温度下的应力-应变曲线(续)

表4.9 不同温度下P1材料的力学参数

表4.10 不同温度下P2材料的力学参数

表4.11 不同温度下P3材料的力学参数(www.xing528.com)

表4.12 不同温度下P4材料的力学参数

续表

在20℃、100℃、150℃和200℃的测试温度下,应变率为4 000 s-1时,脆性PTFE/Al/W活性毁伤材料的动态压缩应力-应变曲线如图4.34所示,材料参数如表4.13所示。可以看出,随温度升高,材料弹性模量变小,抗压强度降低,PTFE/Al/W活性毁伤材料也呈现与弹塑性PTFE/Al/W材料类似的热软化效应,但应力-应变曲线的典型类三角形特征表明在高温下材料依然呈现脆性特征。与常温下应力-应变曲线类似,高温下曲线的强度点附近也可观察到锯齿状波动,造成该现象的原因也与常温下的原因相同。

图4.34 脆性PTFE/AI/W活性毁伤材料的动态压缩应力-应变曲线

图4.34 脆性PTFE/AI/W活性毁伤材料的动态压缩应力-应变曲线(续)

表4.13 不同温度下脆性PTFE/AI/W活性毁伤材料参数

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