强冲击载荷下Ti-Al₃Ti金属间化合物复合材料失效机理研究（英文）

范学领¹，原梅妮²，秦强³

1. 西安交通大学机械结构强度与振动国家重点实验室2. 中北大学3. 中航工业飞机强度研究所

摘 要：以数值研究了破片冲击载荷作用下Ti-Al₃Ti金属间化合物复合材料的动力学行为及其失效机理。系统考察了强冲击载荷下,Ti-Al₃Ti金属间化合物复合材料的冲击性能、应力分布、失效行为及能量吸收机制。结果表明:在冲击载荷作用下,压缩波在复合材料间由于界面反射转变为拉伸波,导致Ti-Al_Ti金属间化合物复合材料主要处于拉应力状态。在破片贯穿金属间化合物复合材料的中间阶段,在Al₃Ti内形成横向裂纹、倾斜裂纹和垂直裂纹,这些破坏模式可有效地吸收冲击动能。因而,Ti-Al₃Ti金属间化合物复合材料具有优异的动态吸能特性。

关键词：金属间化合物复合材料;有限元;高速冲击;失效;