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纳米陶瓷粉末在爆炸压实过程中的破碎行为研究
  • ISSN号:1000-5773
  • 期刊名称:高压物理学报
  • 时间:0
  • 页码:136-144
  • 语言:中文
  • 分类:O346.1[理学—固体力学;理学—力学]
  • 作者机构:[1]大连理工大学工程力学系、工业装备结构分析国家重点实验室,辽宁大连116024
  • 相关基金:国家自然科学基金(10572034);辽宁省自然科学基金(20042161)
  • 相关项目:爆轰合成纳米氧化物的机理研究
中文摘要:

在爆炸压实过程中,纳米颗粒所受冲击载荷发生显著变化的时间远远大于应力波传过颗粒特征长度所用时间;同时,陶瓷颗粒在爆炸冲击过程中主要表现为脆性。基于以上两个事实提出了弹性假设,推导了颗粒在压实过程中的受力状态。回顾了判断脆性材料破坏的三个准则,即Hugonoit弹性极限、动态屈服强度和理论剪切强度,并从这三种判据的交集值出发来判断爆炸压实过程中陶瓷颗粒是否有发生破碎的可能。通过具体计算得出颗粒内存在两个最大剪应力的位置:一个位置发生在距颗粒接触面0.5nm范围以内,此处剪应力最大;另一个位置发生在距接触面较远处。这一结果为解释陶瓷粉末颗粒在爆炸压实过程中存在塑性行为和破碎行为提供了理论依据。

英文摘要:

In explosive consolidation of nano-powders, the duration in which the loading changed markedly on nano-particles by shock wave is far longer than the time of stress wave propagating through the character length of the particles;and the ceramic powders behave brittleness during explosive shock consolidation. The elastic hypothesis is put forward based on the two facts mentioned above, and the hypothesis is used to deduce the stress status in particles during the process of consolidation. The three criteria of brittleness fracture of damage (Hugonoit elastic limit, dynamic yield strength and theoretical shear strength) are reviewed. The probability of fracture of ceramic particles is estimated by the intersection value of the three criteria. Based on the calculation,it is concluded that there are two maximal shear positions:one is located in the depth of 0.5 nm in particle from the contact surface,where the shear stress is maximum; the other is located further from the surface. This result offers a reference for interpreting the plasticity and fracture during the process of explosive consolidation.

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期刊信息
  • 《高压物理学报》
  • 北大核心期刊(2011版)
  • 主管单位:四川省科学技术协会
  • 主办单位:中国物理学会 高压物理专业委员会 四川省物理学会
  • 主编:邹广田
  • 地址:四川省绵阳市919信箱110分箱
  • 邮编:621999
  • 邮箱:gaoya@caep.cn
  • 电话:0816-2490042
  • 国际标准刊号:ISSN:1000-5773
  • 国内统一刊号:ISSN:51-1147/O4
  • 邮发代号:62-132
  • 获奖情况:
  • 中国物理类核心期刊,EI、CI收录期刊,中国期刊方阵“双效”期刊
  • 国内外数据库收录:
  • 美国化学文摘(网络版),荷兰文摘与引文数据库,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:3617