Ti-6Al-4V在高应变率下的动态剪切特性及失效机理

张炜琪; 许泽建; 孙中岳; 仝毅; 黄风雷

doi:10.11883/bzycj-2017-0107

Ti-6Al-4V在高应变率下的动态剪切特性及失效机理

doi: 10.11883/bzycj-2017-0107

北京理工大学爆炸科学与技术国家重点实验室, 北京 100081

基金项目:

国家自然科学基金项目 11772062

国家自然科学基金项目 11302030

爆炸科学与技术国家重点实验室自主研究项目 YBKT17-03

详细信息

作者简介:
张炜琪(1991-), 女, 硕士研究生

通讯作者:
许泽建, xuzejian@bit.edu.cn

中图分类号: O346.1
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出版历程
- 收稿日期: 2017-04-01
- 修回日期: 2017-09-11
- 刊出日期: 2018-09-25

Dynamic shear behavior and failure mechanism of Ti-6Al-4V at high strain rates

State Key Laboratory of Explosion Science and Technology, Beijing Institute of Technology, Beijing 100081, China

摘要

摘要: 采用基于霍普金森压杆的新型加载技术对Ti-6Al-4V材料的动态剪切特性及失效机理进行了测试研究。获得了Ti-6Al-4V材料在超过10⁴ s^-1应变率下的剪应力-剪应变曲线及失效参数。研究发现，材料的流动应力存在明显的应变率强化效应；随着应变率的增加，材料的失效应力逐渐增大，而失效应变逐渐减小。采用ABAQUS/Explicit对加载过程进行了数值模拟。结果显示，剪切区材料基本处于平面剪切状态，应力应变场分布较为均匀，计算得到的剪应力-剪应变曲线与实验结果吻合较好。经断口分析可知，随着应变率的升高，Ti-6Al-4V的失效机理存在由韧窝、拉伸韧窝至台阶及河流花样的演化过程，材料的失效模式主要表现为韧性断裂。
- 动态剪切 /
- 双剪切试样 /
- 高应变率 /
- 微观机理
Abstract: Dynamic shear properties and failure mechanism of Ti-6Al-4V were studied at strain rates in excess of 10⁴ s^-1, with a new loading method based on the split Hopkinson pressure bar (SHPB) technique. The shear stress-shear strain curves and failure parameters of Ti-6Al-4V were acquired in a wide range of high shear strain rates. It is found that the flow stress of the material shows an obvious strain rate hardening effect. With the increase of strain rates, the failure stress of the material increases gradually, while the failure strain decreases. The loading process was modeled by ABAQUS/Explicit software. The results show that the shear zone material is substantially in the state of plane shear. The tested stress-strain curves have good agreement with the simulated results. The fracture surface examination shows that with the increase of strain rate, the failure of Ti-6Al-4V is closely related to the different behaviors of dimples, and it indicates an evolution process from dimples and tensile dimples to steps and river patterns. The fracture analyses show that the failure mode of the material is mainly ductile fracture.
- dynamic shear /
- double shear specimen /
- high strain rate /
- micro-mechanism

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随着现代武器对弹药安全性能要求的提高，钝感炸药已成为近年来武器弹药研究的热点。TATB炸药最早于1887年由Jackson和Wing合成，到目前为止，TATB依然是最钝感的炸药^[1]，因此TATB及以TATB为基的炸药的冲击起爆性能受到各国学者的重视。Gustavsen等^[2-3]利用组合式电磁粒子速度计技术，研究了常温下和−55℃下TATB基钝感炸药PBX-9502在不同入射冲击压力下的波后粒子速度和冲击波/爆轰波传播轨迹，得到了2种温度下表征炸药冲击起爆性能的“压力-冲击到爆轰距离”关系；张旭等^[4]利用压力对比法，采用锰铜计测量了TATB基钝感炸药JB-9014的界面压力场，拟合了该炸药的冲击绝热线关系。

在钝感炸药冲击起爆性能研究的实验技术中，组合式电磁粒子速度计技术是使用最广泛的技术之一，它具有工作原理简单、响应灵敏、单次实验所得信息丰富、对反应流场干扰小、无需标定等优点^[5]。1960年，电磁粒子速度计技术最先由俄罗斯的Zaitzev等提出；中国的电磁粒子速度计测试技术起步于20世纪80年代初期，经过几十年的研究与改造，现已成功地利用火炮平台作为初始冲击力发射撞击起爆炸药，再利用铝基组合式探针在爆炸或冲击波驱动下切割磁力线获得粒子速度-时间关系、冲击起爆雨贡纽关系，这些数据于爆轰反应动力学过程建模的标定和验证具有重要支撑作用。

1. 实验原理和方法

组合式电磁粒子速度计的设计原理为法拉第电磁感应定律：即导线切割磁感线会产生感应电动势^[6]。电磁粒子速度计切割磁感线产生的感应电动势为：

${E_{{\rm{gauge}}}} = Blu$

(1)

式中： ${E_{{\rm{gauge}}}}$ 为动生电动势（V），B为已知磁场强度（T），l为有效切割长度（m），u为粒子速度（m/s）。示波器记录的电压信号为：

${E_{{\rm{scope}}}} = {E_{{\rm{gauge}}}}\frac{{{R_{{\rm{scope}}}}}}{{{R_{{\rm{scope}}}} + \left( {{R_{{\rm{gauge}}}} - \Delta {R_{{\rm{gauge}}}}} \right)}}$

(2)

式中： $R_{{\rm{scope}}}$ 为示波器的电阻，50 Ω； ${R_{{\rm{gauge}}}}$ 为粒子速度计的电阻，实验时需用万用表测量， $\Delta {R_{{\rm{gauge}}}}$ 为万用表本身的电阻。粒子速度为：

$u = {E_{{\rm{scope}}}}\frac{{{R_{{\rm{scope}}}} + ({R_{{\rm{gauge}}}} - \Delta {R_{{\rm{gauge}}}})}}{{Bl{R_{{\rm{scope}}}}}}$

(3)

在火炮加载平台上，采用铝基组合式电磁粒子速度计技术开展TATB基钝感炸药JB-9014的一维平面冲击实验，实验装置如图1所示。用环氧树脂把铝基组合式电磁粒子速度计以30° 倾角镶入两块楔形JB-9014炸药样品之间，粘合成 $\varnothing$ 42 mm×30 mm的组合药柱，并置于0.14 T的均匀磁场中。实验所用铝基组合式电磁粒子速度计如图2所示，它由8个电磁粒子速度单计和3个冲击波跟踪器组成。在冲击波传播方向，相邻两个粒子速度单计间隔1 mm，相邻两个冲击波跟踪器间隔0.5 mm。另外，在炸药样品前表面还贴有3个单点速度计，用于记录蓝宝石飞片撞击炸药时刻的界面粒子速度。

图 1 实验装置图

Figure 1. Illustration of the experimental set-up

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图 2 铝基组合式电磁粒子速度计

Figure 2. Aluminum-based multiple electromagnetic particle velocity gauge

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3. 实验结果与分析

3.1 入射冲击压力的标定

为了获得不同冲击起爆压力下JB-9014炸药的冲击反应增长规律，在火炮平台上开展了6发JB-9014炸药的一维平面冲击实验。分析蓝宝石飞片撞击炸药的过程，用下标f表示蓝宝石飞片的各个物理量，用下标e表示炸药样品的物理量，由动量守恒可知^[7]：

$\quad\quad\;\; {p_{{\rm{0,f}}}} = {\rho _{{\rm{0,f}}}}{u_{{\rm{s,f}}}}({u_{\rm I}} - {u_{\rm{p}}}) \quad\quad\quad\;\quad\quad(4)\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad$

${p_{{\rm{0,e}}}} = {\rho _{{\rm{0,e}}}}{u_{{\rm{s,e}}}}{u_{\rm{p}}}\quad\quad\quad\quad\quad\quad(5)\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad$

式中： ${p_0}$ 为初始入射冲击压力， ${\rho _0}$ 为初始密度，u_s为入射冲击波速度， ${u_{\rm{p}}}$ 为波后粒子速度，u_I为蓝宝石飞片的撞击速度。

利用蓝宝石和JB-9014炸药的Hugoniot关系，式(4)和(5)可以改写为：

${p_{{\rm{0,f}}}} = {\rho _{{\rm{0,f}}}}[{c_{{\rm{0,f}}}} + {\lambda _{\rm{e}}}({u_{\rm{I}}} - {u_{\rm{p}}})]({u_{\rm{I}}} - {u_{\rm{p}}})$

(6)

${p_{{\rm{0,e}}}} = {\rho _{{\rm{0,e}}}}({c_{{\rm{0,e}}}} + {\lambda _{\rm{e}}}{u_{\rm{p}}}){u_{\rm{p}}}$

(7)

式中：c₀和λ为常数，对于飞片， ${c_{0,{\rm{f}}}}$ =11.19 km/s， ${\lambda _{\rm{f}}} = 1.0$ ； ${\rho _{0,{\rm{f}}}}$ =3.985 g/cm³。由界面连续性可知： ${p_{0,{\rm{f}}}} = {p_{0,{\rm{e}}}}$ ，联立式(6)和(7)计算出未反应炸药的波后粒子速度 ${u_{\rm{p}}}$ ，进一步得到每发实验的初始入射冲击压力 ${p_0}$ ，结果如表1所示。

表 1 JB-9014炸药平面冲击实验参数

Table 1. Parameters of plane impact experiments on JB-9014 explosive

实验	ρ₀/(g·cm⁻³)		u_I/(km·s⁻¹)	p₀/GPa	实验	ρ₀/(g·cm⁻³)		u_I/(km·s⁻¹)	p₀/GPa
实验	上端	下端	u_I/(km·s⁻¹)	p₀/GPa	实验	上端	下端	u_I/(km·s⁻¹)	p₀/GPa
A	1.897	1.896	1.517	11.472	D	1.9	1.902	1.553	12.830
B	1.897	1.894	1.686	14.175	E	1.895		1.489	13.645
C	1.898	1.893	1.651	13.667	F	1.9	1.893	1.529	11.334
注：Shot E炸药样品的密度数据缺失，故炸药样品初始密度用平均密度1.895 g/cm³替代。

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3.2 粒子速度-时间波剖面图

根据实验数据，按式(3)计算出表1中6发实验的波后粒子速度，得到其粒子速度-时间波剖面图，如图3所示；并计算出炸药内部不同深度处的冲击波压力，如图4所示。

图 3 6发实验粒子速度曲线

Figure 3. Particle velocities of six shots on PBX-9014

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图 4 JB-9014炸药内部不同深度的压力

Figure 4. Impact pressure at different depths of JB-9014 explosive

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图3～4显示：随着冲击波的传播，炸药内部不同深度处波阵面上的粒子速度及冲击压力均逐渐增大。波后粒子速度呈三阶段发展：“炸药反应诱发阶段—反应冲击波追赶惰性前驱波阶段^[8]—冲击转爆轰”。前沿冲击波波后粒子速度和冲击波压力不断增强的原因：炸药在冲击波作用下不断发生化学反应释放能量，使得冲击波强度逐渐增加；增强后的冲击波会使当地粒子速度、压强、温度等物理量增大；温度越高、压强越大将进一步加速化学反应，从而在相同的反应时间里将释放更多的能量来支持冲击波的传播，随着冲击波到达炸药内部越深，炸药反应速率越快，最终达到稳定爆轰（图中三角波形出现就表示已达到稳定爆轰）。

3.3 未反应JB-9014炸药的Hugoniot关系

炸药的冲击Hugoniot关系是指炸药从同一初始状态出发，经过不同的冲击压缩达到的最终状态的集合，它反映了冲击波后炸药热力学量之间的关系。实际应用中使用最多的炸药Hugoniot关系是入射冲击波速度u_s与波后粒子速度u_p之间的近似线性关系^[9]，即：

${u_{\rm{s}}} = {c_0} + \lambda {u_{\rm{p}}}$

(8)

式中： ${c_0}$ 和 $\lambda$ 需要实验标定。根据粒子速度曲线，由未反应炸药前表面的3个粒子速度单计可测得撞击界面处的波后粒子速度；由冲击波到达炸药样品0、3、4 mm处的时刻，可推算出入射冲击波平均速度。

表2汇总了近年来标定JB-9014炸药冲击Hugoniot关系的实验参数和结果：实验1～12是张旭等^[5]采用锰铜计测量JB-9014炸药的u_s-u_p实验数据；实验13～16是裴红波等采用反向碰撞法测量4.4～8.2 GPa压力范围内的数据；实验17～20是刘俊明等用PDV测量3.1～9.7 GPa压力范围内的数据；实验21～24是刘俊明等利用PVDF获得的数据；实验A～F是本次实验的数据。根据表2中所列实验数据绘制出u_s-u_p关系图，如图5所示，由于锰铜法、电磁法、PDV方法的测量误差不同，而且锰铜法并不是直接测量粒子速度，属于间接测量，因此，不同方法测量的实验结果存在一定差异，但是实验结果总体上趋于一致，呈线性关系。

表 2 JB-9014炸药的实验数据

Table 2. Particle velocity vs shock velocity data for JB-9014

实验	ρ₀/(g·cm⁻³)	u_p/(km·s⁻¹)	u_s/(km·s⁻¹)	实验	ρ₀/(g·cm⁻³)	u_p/(km·s⁻¹)	u_s/(km·s⁻¹)
1	1.887	0.508	3.32	16	1.891	0.963	4.501
2	1.889	0.510	3.34	17	1.894	0.574	3.347
3	1.887	0.523	3.37	18	1.893	0.735	3.990
4	1.885	0.546	3.47	19	1.893	0.913	4.369
5	1.891	0.582	3.43	20	1.898	1.084	4.727
6	1.885	0.592	3.37	21	1.898	0.481	3.408
7	1.891	0.772	3.60	22	1.898	0.604	3.776
8	1.887	1.017	4.11	23	1.893	0.639	4.000
9	1.885	1.074	4.12	24	1.889	0.813	4.136
10	1.889	1.445	4.32	A	见表1	1.282	4.718
11	1.884	1.425	4.63	B	见表1	1.428	5.236
12	1.885	1.447	4.65	C	见表1	1.431	5.040
13	1.893	0.480	3.433	D	见表1	1.373	4.918
14	1.889	0.618	3.788	E	见表1	1.330	4.997
15	1.893	0.779	4.028	F	见表1	1.286	4.647

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图 5 Hugoniot关系(u_s-u_p曲线)

Figure 5. Particle velocity (u_p) vs. shock velocity (u_s)

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对比各组实验数据，JB-9014炸药的u_s-u_p关系利用正交回归直线拟合的结果为：

${u_{\rm{s}}} = \left( {2.42 \pm 0.006} \right) + \left( {2.14 \pm 0.007} \right){u_{\rm{p}}}\ \ \ ( 0.5 \text{≤}{u_{\rm{p}}} \text{≤} {1.43})$

(9)

式中：u_s和u_p的单位为km/s。

3.4 JB-9014炸药的Pop图

冲击波跟踪器呈“梯形”，它记录冲击波到达JB-9014炸药样品内部指定位置的时刻。由于冲击波跟踪器中的电流流向改变引起电压符号的改变，因此，根据炸药内部不同深度处冲击波跟踪器信号正负的改变就可以判断冲击波所到位置与所到时刻，即能较精确地记录冲击波的传播轨迹，进一步获得JB-9014炸药冲击起爆的时间-位置曲线（如图6所示，实验所用冲击波跟踪器在冲击波传播方向每步间距0.5 mm，每发实验均埋入3组），拟合出其Pop关系（即转爆轰压力p_D和转爆轰距离x_D的关系，如图7所示）。已知冲击转爆轰点为时间-位置曲线上曲率最大的点（即拐点）^[10]，因此结合粒子速度-时间波剖面图可以从时间-位置曲线获得x_D（即到爆轰距离）和t_D（即到爆轰时间），6发实验的x_D和t_D数据如表3所示。

图 6 冲击波时间-位置曲线

Figure 6. Time-distance curve of shock waves

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图 7 Pop关系

Figure 7. Pop-plot for JB-9014 explosives

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表 3 JB-9014炸药的数据

Table 3. data for JB-9014 explosives

实验	ρ₀/(g·cm⁻³)		ρ₀/(g·cm⁻³)	t_D/μs	x_D/mm	实验	ρ₀/(g·cm⁻³)		p₀/GPa	t_D/μs	x_D/mm
实验	上端	下端	ρ₀/(g·cm⁻³)	t_D/μs	x_D/mm	实验	上端	下端	p₀/GPa	t_D/μs	x_D/mm
A	1.897	1.896	11.472	26.48	13.97	D	1.900	1.902	12.830	23.04	8.54
B	1.897	1.894	14.175	53.01	8.35	E	1.895		13.645	41.38	9.05
C	1.898	1.893	13.667	21.57	7.38	F	1.900	1.893	11.334	24.09	9.59

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4. 结　语

在火炮加载平台上采用铝基组合式电磁粒子速度计技术开展了JB-9014炸药的冲击起爆研究。铝基组合式电磁粒子速度计所测得的粒子速度-时间波剖面图较好地记录了JB-9014炸药的冲击转爆轰过程，冲击波跟踪器所测波形较精确地记录了冲击波/爆轰波的传播轨迹。表征JB-9014炸药冲击起爆性能的“压力-冲击到爆轰距离”关系说明：随着入射冲击压力的增大，JB-9014炸药到爆轰距离减小。本文获得的不同冲击起爆压力下的JB-9014炸药反应增长规律对于标定反应速率函数具有重要支撑作用。研究成果对冲击力的大小影响起爆深度的判定具有重要意义，是实验爆轰物理的有益探索，也是凝聚炸药起爆特性研究的难点、热点之一。

图 1 试样结构示意图

Figure 1. Schematic diagram of sample

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图 2 典型实验波形图

Figure 2. Typical stress waves measured in Hopkinson bars

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图 3 Ti-6Al-4V在不同应变率下的剪应力-剪应变曲线

Figure 3. Shear stress-shear strain curves ofTi-6Al-4V at different strain rates

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图 4 Ti-6Al-4V在不同应变率下的失效应变

Figure 4. Failure strains of Ti-6Al-4Vat different shear strain rates

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图 5 Ti-6Al-4V在不同应变率下的失效应力

Figure 5. Failure stresses of Ti-6Al-4Vat different shear strain rates

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图 6 模型装配图

Figure 6. Model assembly drawing

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图 7 入射、反射和透射应变信号的实验和模拟结果比较

Figure 7. Comparison of incident, reflected and transmittedstrain waves between experimental and simulated results

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图 8 试样剪切区的应力、应变分量

Figure 8. Stress/strain components in whole shear zone

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图 9 应力-应变曲线的实验与数值模拟结果对比

Figure 9. Comparison of stress-strain curvesbetween experimental and simulation results

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图 10 Ti-6Al-4V剪切断口形貌

Figure 10. Fractography of Ti-6Al-4V

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图 11 Ti-6Al-4V剪切断口形貌

Figure 11. Fractography of Ti-6Al-4V

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图 12 Fractography of Ti-6Al-4V

Figure 12. SEM microstructure of Ti-6Al-4V fracture surfaces

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表 1 数值模拟的主要材料参数

Table 1. Material parameters in FE simulation

部位	材料	ρ/(g·cm^-3)	E/GPa	ν	λ/(W·m^-1·K^-1)
入射杆	18Ni钢	8.0	190	0.3	-
试样	Ti-6Al-4V	4.43	114	0.33	6.7
透射杆	7075铝合金	2.7	70	0.3	-

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参考文献(23)

[1]	BAI Y, DODD B. Adiabatic shear localization: Occurrence, theories and applications[J]. Oxford University Press, 1992.
[2]	LIAO S C, DUFFY J. Adiabatic shear bands in a Ti-6Al-4V titanium alloy[J]. Journal of the Mechanics and Physics of Solids, 1998, 46(11):2201-2231. doi: 10.1016/S0022-5096(98)00044-1
[3]	RITTEL D, WANG Z G. Thermo-mechanical aspects of adiabatic shear failure of AM50 and Ti-6Al-4V alloys[J]. Mechanics of Materials, 2008, 40(8):629-635. doi: 10.1016/j.mechmat.2008.03.002
[4]	PEIRS J, VERLEYSEN P, DEGRIECK J, et al. The use of hat-shaped specimens to study the high strain rate shear behaviour of Ti-6Al-4V[J]. International Journal of Impact Engineering, 2010, 37(6):703-714. doi: 10.1016/j.ijimpeng.2009.08.002
[5]	CHICHILI D R, RAMESH K T, HEMKER K J. Adiabatic shear localization in α-titanium:Experiments, modeling and microstructural evolution[J]. Journal of the Mechanics and Physics of Solids, 2004, 52(8):1889-1909. doi: 10.1016/j.jmps.2004.02.013
[6]	RITTEL D, LEE S, RAVICHANDRAN G. A shear-compression specimen for large strain testing[J]. Experimental Mechanics, 2002, 42(1):58-64. doi: 10.1007/BF02411052
[7]	DOROGOY A, RITTEL D, GODINGER A. A shear-tension specimen for large strain testing[J]. Experimental Mechanics, 2016, 56(3):437-449. doi: 10.1007/s11340-015-0106-1
[8]	林艺生, 傅学金, 杨月诚.30CrMnSiA绝热剪切带显微观察与分析[J].兵器材料科学与工程, 2010, 33(6):59-61. doi: 10.3969/j.issn.1004-244X.2010.06.018 LIN Yisheng, FU Xuejin, YANG Yuecheng. Microstructure observation and analysis of adiabatic shear band in 30CrMnSiA steel[J]. Ordnance Material Science and Engineering, 2010, 33(6):59-61. doi: 10.3969/j.issn.1004-244X.2010.06.018
[9]	MEYERS M A, CHEN Y J, MARQUIS F D S, et al. High-strain, high-strain-rate behavior of tantalum[J]. Metallurgical and Materials Transactions:A, 1995, 26(10):2493-2501. doi: 10.1007/BF02669407
[10]	魏志刚, 李永池, 李剑荣, 等.冲击载荷作用下钨合金材料绝热剪切带形成机理[J].金属学报, 2000, 36(12):1263-1268. doi: 10.3321/j.issn:0412-1961.2000.12.008 WEI Zhigang, LI Yongchi, LI Jianrong, et al. Formation mechanism of adiabatic shear band in tungsten heavy alloys[J]. Acta Metallurgica Sinica, 2000, 36(12):1263-1268. doi: 10.3321/j.issn:0412-1961.2000.12.008
[11]	ROGERS H C, SHASTRY C V. Shock waves and high-strain-rate phenomena in metals[M]. Plenum Press, 1981:683.
[12]	FERGUSON W G, HAUSER F E, DORN J E. Dislocation damping in zinc single crystals[J]. British Journal of Applied Physics, 1967, 18(18):411-417. http://adsabs.harvard.edu/abs/1967BJAP...18..411F
[13]	刘新芹, 谭成文, 张静, 等.应力状态对Ti-6Al-4V绝热剪切敏感性的影响[J].稀有金属材料与工程, 2008, 37(9):1522-1525. doi: 10.3321/j.issn:1002-185X.2008.09.004 LIU Xinqin, TAN Chengwen, ZHANG Jing, et al. Influence of stress-state on adiabatic shear sensitivity of Ti-6Al-4V[J]. Rare Metal Materials and Engineering, 2008, 37(9):1522-1525. doi: 10.3321/j.issn:1002-185X.2008.09.004
[14]	ZHANG Jing, TAN Chengwen, REN Yu, et al. Adiabatic shear fracture in Ti-6Al-4V alloy[J]. Transactions of Nonferrous Metals Society of China, 2011, 21(11):2396-2401. doi: 10.1016/S1003-6326(11)61026-1
[15]	苏冠龙, 龚煦, 李玉龙, 等.TC4在动态载荷下的剪切行为研究[J].爆炸与冲击, 2015, 35(4):527-535. http://www.bzycj.cn/CN/abstract/abstract9496.shtml SU Guanlong, GONG Xu, LI Yulong, et al. Shear behavior of TC4 alloy under dynamic loading[J]. Explosion and Shock Waves, 2015, 35(4):527-535. http://www.bzycj.cn/CN/abstract/abstract9496.shtml
[16]	LANDAU P, VENKERT A, RITTEL D. Microstructural aspects of adiabatic shear failure in annealed Ti6AL4V[J]. Metallurgical and Materials Transactions:A, 2010, 41(2):389-396. doi: 10.1007/s11661-009-0098-5
[17]	GUO Yazhou, LI Yulong. A novel approach to testing the dynamic shear response of Ti-6Al-4V[J]. Acta Mechanica Solida Sinica, 2012, 25(3):299-311. doi: 10.1016/S0894-9166(12)60027-5
[18]	LONGÈRE P, DRAGON A. Dynamic vs. quasi-static shear failure of high strength metallic alloys:Experimental issues[J]. Mechanics of Materials, 2015, 80:203-218. doi: 10.1016/j.mechmat.2014.05.001
[19]	许泽建, 丁晓燕, 张炜琪, 等.一种用于材料高应变率剪切性能测试的新型加载技术[J].力学学报, 2016, 48(3):654-659. http://d.old.wanfangdata.com.cn/Periodical/lxxb201603015 XU Zejian, DING Xiaoyan, ZHANG Weiqi, et al. A new loading technique for measuring shearing properties of materials under high strain rates[J]. Chinese Journal of Theoretical and Applied Mechanics, 2016, 48(3):654-659. http://d.old.wanfangdata.com.cn/Periodical/lxxb201603015
[20]	XU Zejian, DING Xiaoyan, ZHANG Weiqi, et al. A novel method in dynamic shear testing of bulk materials using the traditional SHPB technique[J]. International Journal of Impact Engineering, 2017, 101:90-104. doi: 10.1016/j.ijimpeng.2016.11.012
[21]	NEMAT-NASSER S. Hopkinson techniques for dynamic recovery experiments[J]. Proceedings of the Royal Society:A, 1991, 435:371-391. doi: 10.1098/rspa.1991.0150
[22]	SEO S, MIN O, YANG H. Constitutive equation for Ti-6Al-4V at high temperatures measured using the SHPB technique[J]. International Journal of Impact Engineering, 2005, 31(6):735-754. doi: 10.1016/j.ijimpeng.2004.04.010
[23]	钟群鹏, 赵子华.断口学[M].北京:高等教育出版社, 2006.

施引文献

期刊类型引用(5)

1.	杨东，姜紫薇，郑志军. 高温高应变率下钛合金Ti6Al4V的动态力学行为及本构关系. 高压物理学报. 2024(01): 77-87 . 百度学术
2.	秦彩芳，许泽建，窦旺，杜雨田，黄风雷. 金属材料在复杂应力状态下的塑性流动特性及本构模型. 爆炸与冲击. 2022(09): 79-89 . 本站查看
3.	陈永胜，张凤丽，王仕强，吕志阳，王金江. 闸板防喷器-窜动钻杆动态剪切机理研究. 石油机械. 2022(09): 19-27+35 . 百度学术
4.	胡博，郭亚洲，魏秋明，索涛，李玉龙. 绝热剪切变形中温升现象的研究进展. 高压物理学报. 2021(04): 100-127 . 百度学术
5.	刘宇，许泽建，汤忠斌，张炜琪，黄风雷. 基于DIHPB技术的高应变率剪切测试方法. 爆炸与冲击. 2019(10): 102-110 . 本站查看

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1. 实验原理和方法
3. 实验结果与分析
3.1 入射冲击压力的标定
3.2 粒子速度-时间波剖面图
3.3 未反应JB-9014炸药的Hugoniot关系
3.4 JB-9014炸药的Pop图
4. 结　语

Ti-6Al-4V在高应变率下的动态剪切特性及失效机理

doi: 10.11883/bzycj-2017-0107

作者简介: 张炜琪(1991-), 女, 硕士研究生

通讯作者: 许泽建, xuzejian@bit.edu.cn

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