快捷搜索:  www.ymwears.cn

科学家们对二次撞击后没有造成破坏感到惊讶

对高速撞击造成的损伤的研究,提供了暴露在二次冲击下的材料如何重新压缩的答案。

当一种材料受到以冲击或冲击波形式出现的极端载荷时,通常会通过一种称为散裂的过程在内部形成损伤。

由于这类强烈地震很少是孤立的,因此有必要进行研究,以了解受损材料对随后的冲击波是如何反应的。如果一块盔甲在一次撞击后就解体了,那它就没有多大用处了。

令研究人员惊讶的是,最近对金属的散裂断裂进行的实验发现,在某些情况下,几乎完全没有损伤,只观察到细小的微结构改变带。通常,在这种情况下,材料会包含数百个小的空隙和裂缝。

在AIP发表在《应用物理学杂志》上的一篇文章中,来自洛斯阿拉莫斯国家实验室的研究人员精确地缩小了为什么预期的破坏没有出现的范围。

由于没有造成损害,提出了相互矛盾的假设。是发生了某种强化,使得损伤没有成核,还是损伤被其他载荷重新压实到完全致密的状态?作家大卫·琼斯说。通过将实验分为两个阶段,损伤形成及重压;我们可以确定哪种假说是正确的。

与在标准、低速率力学试验下的反应相比,在高应变率下突然冲击造成的冲击损伤会表现出明显不同的行为。

研究人员使用气枪飞盘冲击实验,首先破坏样本,然后再对样本进行第二次冲击,以观察冲击波如何与损伤场相互作用,这是以前从未做过的。他们发现,2到3千兆的冲击压力实际上会使受损的铜靶重新压实,并产生一种新的连接,使破裂的表面重新结合在一起。

本研究通过细致的实验来分离冲击载荷下材料的强度和损伤响应,有助于揭示微观结构在动力响应中是如何起关键作用的。琼斯说。

作者希望未来的激波物理学研究将包括下一代自由电子x射线激光,一个改变游戏规则的工具。

能够实时成像这些微米级、微秒持续时间的金属损伤事件,将是冲击物理诊断的一个范例转变。琼斯说。

参考文献:剥落破坏特征的冲击重压作者:D. R. Jones, S. J. Fensin, B. M. Morrow, D. T. Martinez和R. S. Hixson,应用物理学杂志,2020年6月22日。

DOI: 10.1063/5.0011337

您可能还会对下面的文章感兴趣: