冲击载荷作用下高强韧钛合金的动态力学性能及破坏行为研究

基本信息
批准号:11672043
项目类别:面上项目
资助金额:62.00
负责人:宋卫东
学科分类:
依托单位:北京理工大学
批准年份:2016
结题年份:2020
起止时间:2017-01-01 - 2020-12-31
项目状态: 已结题
项目参与者:魏继锋,肖李军,麻晓波,刘戈,吕旸涛,余庆余,戴连松
关键词:
冲击载荷变形机理与损伤机制材料动态力学行为数值模拟高温高应变率耦合动态本构关系
结项摘要

Titanium alloy is a kind of important structural material in aerospace industry and can be used in military aircraft and aircraft engines as key materials. In this project,a kind of two-phase titanium alloy with high strength and toughness were considered for the following research: 1.Conducting quasi-static and dynamic experiments for the titanium alloy at different strain rates and temperatures and analyzing the effects of the strain rate and temperature on the macro-mechanical behavior of the titanium alloys. 2.Using SEM, TEM and EBSD to investigate the fracture characteristics and deformation mechanisms of the titanium alloy at different strain rates and temperatures, exploring the evolution laws and micro-fracture mechanisms of the microstructures of the titanium alloy. 3. Establishing a constitutive model with damage evolution equations for the titanium alloy by considering strain rates and temperatures. 4.Based on microscopic analysis, investigating the relationship between deformation twinning and temperatures, strains, and strain rates, discussing the effects of dislocation slip and deformation twinning on the macro-mechanical properties of the titanium alloy, giving a crystal plasticity model which can be used to accurately predict the mechanical behavior of the titanium alloy. The research conducted by this project will provide experimental data and theoretical basis for the engineering application and performance optimization of the titanium alloy.

钛合金是航空航天工业中一种重要的结构材料,是制造航空航天飞行器框架结构和航空发动机等部件的关键材料,本项目以高强高韧两相钛合金TC21为研究对象进行如下研究:一、实施高强韧钛合金在不同温度和应变率条件下的准静态和动态冲击实验,分析温度和应变率及其耦合特性对钛合金宏观力学性能的影响;二、利用SEM、TEM和EBSD对钛合金材料在不同温度和应变率下的断裂方式和变形机理进行研究,给出材料微观结构的演化规律和微观断裂机制;三、建立钛合金在冲击载荷作用下计及应变率、温升效应的动态损伤本构关系;四、基于微观分析,建立温度、应变及应变率与孪晶变形机制间的关联,深入探讨钛合金材料的位错滑移和形变孪晶两种不同变形机制对钛合金宏观力学性能的影响,建立能够准确描述钛合金力学行为的晶体塑性模型。通过本项目研究工作开展,有望为钛合金材料的工程应用及性能优化提供可靠的实验数据和理论支撑。

项目摘要

钛合金在航空航天、军事工业、医疗、船舶制造等行业有着广泛的应用,是制造航空航天飞行器框架结构和航空发动机等部件的关键材料。本课题以高强高韧两相钛合金TC21为研究对象,进行了如下研究:一、实施了钛合金在不同温度和应变率条件下的准静态和动态冲击实验,分析温度和应变率及其耦合特性对钛合金宏观力学性能的影响;二、完成了不同生产方式的钛及钛合金材料在不同应变率条件下的加载实验,并利用扫描电子显微镜(SEM)对钛合金材料在不同温度和应变率下的断裂方式和变形机理进行研究,给出材料微观结构的演化规律和微观断裂机制;三、基于微观分析,建立温度、应变及应变率与滑移、孪晶变形机制间的关联,深入探讨钛合金材料的位错滑移和形变孪晶两种不同变形机制对钛合金宏观力学性能的影响,建立能够准确描述钛合金力学行为的晶体塑性本构关系。通过本项目研究工作的开展,为钛合金材料的工程应用及性能优化提供了可靠的实验数据、理论支撑和模拟方法。

项目成果
{{index+1}}

{{i.achievement_title}}

{{i.achievement_title}}

DOI:{{i.doi}}
发表时间:{{i.publish_year}}

暂无此项成果

数据更新时间:2023-05-31

其他相关文献

1

涡度相关技术及其在陆地生态系统通量研究中的应用

涡度相关技术及其在陆地生态系统通量研究中的应用

DOI:10.17521/cjpe.2019.0351
发表时间:2020
2

一种光、电驱动的生物炭/硬脂酸复合相变材料的制备及其性能

一种光、电驱动的生物炭/硬脂酸复合相变材料的制备及其性能

DOI:10.16085/j.issn.1000-6613.2022-0221
发表时间:2022
3

农超对接模式中利益分配问题研究

农超对接模式中利益分配问题研究

DOI:10.16517/j.cnki.cn12-1034/f.2015.03.030
发表时间:2015
4

硬件木马:关键问题研究进展及新动向

硬件木马:关键问题研究进展及新动向

DOI:
发表时间:2018
5

主控因素对异型头弹丸半侵彻金属靶深度的影响特性研究

主控因素对异型头弹丸半侵彻金属靶深度的影响特性研究

DOI:10.13465/j.cnki.jvs.2020.09.026
发表时间:2020

宋卫东的其他基金

批准号:51374033
批准年份:2013
资助金额:80.00
项目类别:面上项目
批准号:10602008
批准年份:2006
资助金额:31.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:39200158
批准年份:1992
资助金额:4.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:91016013
批准年份:2010
资助金额:84.00
项目类别:重大研究计划

相似国自然基金

1

冲击载荷下活性材料的动态破坏机理研究

批准号:11872124
批准年份:2018
负责人:任会兰
学科分类:A1202
资助金额:65.00
项目类别:面上项目
2

冲击载荷作用下钛合金中Beta相的动态塑性变形机制研究

批准号:11502216
批准年份:2015
负责人:秦冬阳
学科分类:A1202
资助金额:22.00
项目类别:青年科学基金项目
3

混凝土在冲击载荷作用下的破坏准则与破坏机理

批准号:10972187
批准年份:2009
负责人:陶俊林
学科分类:A1202
资助金额:36.00
项目类别:面上项目
4

热冲击载荷作用下金属材料的空化机理和破坏行为研究

批准号:10772024
批准年份:2007
负责人:尚新春
学科分类:A1201
资助金额:45.00
项目类别:面上项目