TA2钛动态压缩绝热剪切破坏及有限元模拟

作者：杨阳; 庞松^*; 赵枢明; 陈小虎; 唐盛明; 任政; 刘燕林; 徐永东; 付应乾; 董新龙

来源：兵器材料科学与工程, 2020, 43(05): 31-35.

DOI：10.14024/j.cnki.1004-244x.20200708.001

• 绝热剪切
• 动态压缩
• TA2钛合金
• 有限元模拟

绝热剪切是金属材料动态破坏的主要机制之一,用试验和有限元模拟对分离式霍普金森压杆(SHPB)动态压缩过程TA2钛的绝热剪切带形成、发展过程进行研究。通过对回收试样的显微组织金相分析,得到试样中绝热剪切带特征;利用有限元模拟对压缩试样的变形、绝热剪切带形成、发展开展探讨。结果表明:绝热剪切带在空间呈对立的双锥形,裂纹沿绝热剪切带发展,导致试样破坏;基于Johnson-Cook本构模型拟合得到的材料参数,用剪切损伤软化模型描述绝热剪切带形成及发展过程,有限元模拟结果与试验结果符合;有限元模拟结果显示一旦形成绝热剪切带,试样其它部分的变形不再发展,整体应变主要是剪切带贡献,剪切带内温度可达680℃。

• 单位
  宁波大学; 中国兵器科学研究院宁波分院; 上海航天精密机械研究所