超高应变率载荷下铜材料层裂特性研究

• 作者: 何卫华 储根柏 席涛 税敏 范伟 谷渝秋 赵永强 辛建婷
• 来源期刊: 物理学报
• 关键词: 层裂 超高应变率 分子动力学模拟 频谱干涉
• 年，卷（期）: 2017,（4）
• 所属期刊栏目: 总论
• 页码范围: 9-17
• 页数: 9页
• 语种: 中文
• DOI: 10.7498/aps.66.040202

摘要

超高应变率载荷下材料层裂特性研究对理解极端条件下材料动态破坏特性具有重要意义.利用双温模型结合分子动力学模拟研究分析了超高应变率载荷下铜材料的层裂特性,发现当应变率在109 s?1—1010 s?1内时,铜材料层裂强度在19 GPa附近波动.而当材料发生冲击熔化时,铜的层裂强度下降到14.89 GPa.利用飞秒激光对铜样品靶进行冲击加载,并利用啁啾脉冲频谱干涉技术开展超快诊断,通过单发次实验测量获得了样品靶的自由面粒子速度演化历史,结果未见表征样品层裂的速度回跳和速度周期性振荡信号.结合冲击动力学理论得到样品自由面附近最大加载压强为8.18 GPa,小于超高应变率载荷下铜材料的层裂强度.此外,对回收样品扫描分析发现,铜样品未发生层裂且飞秒激光引起的冲击波对样品表面结构产生了很大影响.