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Ti/Al3Ti叠层复合材料冲击损伤建模及失效分析

来源期刊:兵器材料科学与工程2019年第3期

论文作者:曹阳 张丹丹 刘建秀 马军

文章页码:116 - 121

关键词:Ti/Al3Ti;界面层;冲击损伤;材料失效;

摘    要:针对Ti/Al3Ti叠层复合材料的冲击损伤问题,建立具有界面层的Ti/Al3Ti叠层复合材料有限元模型。基于仿真技术模拟Ti/Al3Ti叠层复合材料受子弹冲击时的界面损伤过程,分析冲击载荷作用下Ti/Al3Ti两相间界面损伤对材料失效形式的影响。结果表明:在Ti/Al3Ti叠层复合材料被子弹冲击后,表面Ti层剥离较严重,产生径向裂纹及花瓣形开裂等失效形式;在拉伸波作用下,脆性相Al3Ti产生放射性损伤,同时界面层遭到破坏,导致Ti层和Al3Ti层发生脱层;随着子弹速度的降低,位于靶板底端的材料塑性变形增加,子弹击穿靶板后,靶板背面材料发生显著的花瓣形变形。

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Ti/Al3Ti叠层复合材料冲击损伤建模及失效分析

曹阳,张丹丹,刘建秀,马军

郑州轻工业大学机电工程学院

摘 要:针对Ti/Al3Ti叠层复合材料的冲击损伤问题,建立具有界面层的Ti/Al3Ti叠层复合材料有限元模型。基于仿真技术模拟Ti/Al3Ti叠层复合材料受子弹冲击时的界面损伤过程,分析冲击载荷作用下Ti/Al3Ti两相间界面损伤对材料失效形式的影响。结果表明:在Ti/Al3Ti叠层复合材料被子弹冲击后,表面Ti层剥离较严重,产生径向裂纹及花瓣形开裂等失效形式;在拉伸波作用下,脆性相Al3Ti产生放射性损伤,同时界面层遭到破坏,导致Ti层和Al3Ti层发生脱层;随着子弹速度的降低,位于靶板底端的材料塑性变形增加,子弹击穿靶板后,靶板背面材料发生显著的花瓣形变形。

关键词:Ti/Al3Ti;界面层;冲击损伤;材料失效;

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