延性金属层裂强度对温度、晶粒尺寸和加载应变率的依赖特性及其物理建模

• 作者: 张凤国 赵福祺 刘军 何安民 王裴
• 来源期刊: 物理学报
• 关键词: 层裂强度 孔洞成核与早期增长 晶粒尺寸 温度 拉伸应变率 延性材料
• 年，卷（期）: 2022,（3）
• 所属期刊栏目: 电磁学、光学、声学、传热学、经典力学和流体动力学|ELECTROMAGNETISM,OPTICS,ACOUSTICS,HEAT TRANSFER,CLASSICAL MECHANICS,AND FLUID DYNAMICS
• 页码范围: 185-192
• 页数: 8页
• 语种: 中文
• DOI: 10.7498/aps.71.20210702

摘要

层裂强度表征了材料内部最大动态抗拉能力,并与材料本身的力学性质以及损伤早期演化相关.建立层裂强度计算的解析表达式,深入认识层裂强度所包含的微细观物理涵义,有利于更好地优化延性金属材料的层裂强度.目前大量的实验表明:延性金属材料的层裂强度对加载拉伸应变率、温度效应以及材料初始微细观结构具有很强的依赖关系.本文基于对孔洞成核与增长的损伤早期演化特性的分析,以及对温度效应和晶粒尺寸与材料本身力学性质之间关系的分析,给出了简单、实用的层裂强度的解析物理模型,物理模型的计算结果与典型延性金属高纯铝、铜和钽的层裂强度实验结果基本符合,从而验证了我们给出的层裂强度模型具有较好的适用性和预测性.