材料动力学行为
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1、1任课老师：张晓伟张晓伟9号教学楼503Dynamic Behavior of Materials2References塑性动力学杨桂通著, 第1、2章冲击动力学进展王礼立等著，材料的动力学行为张庆明译Dynamic behaviors of materials Marc Andr Meyers第二章 材料的动态本构关系(Dynamic constitutive relations- 5 hours) 1. 材料的动力特性材料的动力特性 (Dynamic characteristics)2. 本构方程的理论框架本构方程的理论框架 (Theory construction of CEs)3. 率
2、相关本构模型率相关本构模型 (Rate-related constitutive models)4. 内变量型粘塑性本构方程内变量型粘塑性本构方程 (Viscous-CEs)5. 动态本构的实验标定方法动态本构的实验标定方法 (Experimental methods) 3 材料强度随应变率的变化而变化或材料表现其它静力作用下所没有的性质。(Strain-rate effect， Inertia effect)2.1 2.1 材料的动力特性材料的动力特性4 应变率效应是从实验研究开始（1872年开始）的。最早进行材料动态实验的是Hopkinson父子俩。他们的得到了三个结论：7 （1）在B端破
3、坏 （2）与落锤质量无关， 仅与高度有关 （3）强度是静态的两倍重锤BA8 Ludwik(1909)用长为3m，直径为3mm的锡线在试验机上做动力拉伸试验。拉力F为19.6147N（215kg）。得出了在不同加载速率下的F 曲线。90V图中 对应于静载。实验结果表明，加载速度提高时，应力应变曲线也相应提高。10 Seibel和Pomp(1927)，Deutler(1932)又做了铁、铜的动力实验，结果表明：屈服极屈服极限和瞬时应力均随应变率增高而提高。限和瞬时应力均随应变率增高而提高。11Deutler(1932)12 1914年，B.Hopkinson设计了压杆实验技术，后来，经过Davie
4、s、Kolsky多次修改，定名为分离式压杆技术分离式压杆技术（SHPB），用以进行材料动态力学性能试验研究。下图是Kolsky用自己设计的SHPB技术对铜和铝试件的所做的实验结果。13铝和铜的动态实验结果图如下铝和铜的动态实验结果图如下14 从上个世纪三十年代以来，已有不少人做了动态实验。根据他们的实验结果，可得到如下规律：1. 屈服极限有明显提高。下图为软钢的实验结果15软钢的实验结果：16 当应变率 时，屈服极限提高约一倍，即由271MPa到576MPa，实验还表明，软钢的动态屈服强度软钢的动态屈服强度提高最为明显，约为提高最为明显，约为23倍。倍。1200s。171920几种合金的应力-
