Достигнут новый прогресс в технологии испытаний зависимости скорости деформации для керамики из оксида алюминия
В последние годы, в связи с широким применением современных керамических материалов в таких областях, как аэрокосмическая промышленность, национальная оборона и военная промышленность, динамические характеристики откликакерамика из оксида алюминияпод высокой скоростью деформации нагрузки стали горячей точкой исследований. Для того чтобы выявить корреляцию между механическим поведением и скоростью деформации, научно-исследовательские группы в стране и за рубежом провели систематические исследования с использованием инновационных экспериментальных методов, а соответствующие технологии испытаний и достижения в области применения получили большое внимание.
С точки зрения технологии динамических испытаний, стержень давления () стал ключевым инструментом, который способен моделировать сложные условия нагрузки от квазистатических до высоких скоростей деформации. Объединив сверхскоростную фотографию с анализом цифровой корреляции изображений (), исследователи добились захвата в реальном времени эволюции внутреннего поля деформации материалов и наблюдали закономерности изменения пути распространения трещины и скорости в зависимости от скорости деформации. Например, при комбинированной нагрузке сжатия и сдвига эквивалентная прочностькерамика из оксида алюминиязначительно уменьшается с увеличением угла сдвига, и наблюдается положительная корреляция между скоростью распространения трещины и скоростью деформации, что раскрывает механизм влияния локализации деформации сдвига на разрушение материала.
Кроме того, экспериментальная технология ударного сжатия также применялась для исследования сред с чрезвычайно высокой скоростью деформации. Благодаря проектированию плоских ударных волн и тестированию с помощью (система интерферометра скорости для любого отражателя) ученые проанализировали динамические характеристики разрушениякерамика из оксида алюминияв условиях одномерной деформации, что обеспечивает экспериментальную основу для понимания предела упругости Гюгонио и распространения волн разрушения при ударе высокого давления.
Стоит отметить, что чувствительность к скорости деформации показывает существенные различия при различных режимах нагрузки. Исследования показали, что прочность на сжатиекерамика из оксида алюминияимеет более высокую зависимость от скорости деформации, чем прочность на растяжение. Это различие тесно связано с переходом режима распространения трещины (транскристаллитный и межкристаллитный разрыв). При квазистатической нагрузке межкристаллитный разрыв является основным режимом, в то время как динамическая нагрузка с большей вероятностью вызовет транскристаллитный разрыв. Эта характеристика реакции микроструктуры дает важную ссылку для проектирования материалов.
В будущем, с глубокой интеграцией технологий многомасштабной характеризации и вычислительных моделей, исследования влияния скорости деформациикерамика из оксида алюминиябудет и дальше стимулировать внедрение инноваций в таких областях, как противоударная защита и высокоэнергетическое оборудование.