• ISSN 1001-1455  CN 51-1148/O3
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蔡治城, 许泽建, 范昌增, 武刚, 黄风雷. 陶瓷材料I型动态断裂韧性的新型测试方法[J]. 爆炸与冲击. doi: 10.11883/bzycj-2024-0324
引用本文: 蔡治城, 许泽建, 范昌增, 武刚, 黄风雷. 陶瓷材料I型动态断裂韧性的新型测试方法[J]. 爆炸与冲击. doi: 10.11883/bzycj-2024-0324
CAI Zhicheng, XU Zejian, FAN Changzeng, WU Gang, HUANG Fenglei. A new test method for mode I dynamic fracture toughness of ceramic materials[J]. Explosion And Shock Waves. doi: 10.11883/bzycj-2024-0324
Citation: CAI Zhicheng, XU Zejian, FAN Changzeng, WU Gang, HUANG Fenglei. A new test method for mode I dynamic fracture toughness of ceramic materials[J]. Explosion And Shock Waves. doi: 10.11883/bzycj-2024-0324

陶瓷材料I型动态断裂韧性的新型测试方法

doi: 10.11883/bzycj-2024-0324
基金项目: 爆炸科学与安全防护全国重点实验室(QNKT21-5);

A new test method for mode I dynamic fracture toughness of ceramic materials

  • 摘要: 摘要:基于霍普金森压杆技术,采用新设计的微型纯Ⅰ型断裂试样和配套夹具提出了针对陶瓷材料的新型动态断裂测试方法,试样的起裂时间由应变片法测得。对氧化铝陶瓷开展了不同加载速率下的动态断裂实验,采用实验-数值方法得到了材料的Ⅰ型动态应力强度因子曲线及动态断裂韧性。随着加载速率从0.45TPa·m1/2·s-1提高到1.83TPa·m1/2·s-1,氧化铝陶瓷的Ⅰ型动态断裂韧性值由8.39TPa·m1/2增加至15.76TPa·m1/2,而起裂时间则随着加载速率的增加而不断减小。由断口分析可知,随着加载速率的增加,氧化铝陶瓷由沿晶断裂占主导的失效模式逐步转变为以穿晶-沿晶相混合的断裂模式。这期间,更多的微缺陷被激活并扩展形成微裂纹,从而导致混合型断裂模式的发生。材料失效模式的转变将引起更多的能量耗散,因此是断裂韧性的升高的根本原因。
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出版历程
  • 收稿日期:  2024-09-02
  • 网络出版日期:  2025-06-17

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