7075-T6铝合金在Taylor冲击实验中的宏观力学响应及细观结构演化.docxVIP

2024年第53

2024年第53卷第14期

Vol.53No.142024

ISSN1001-3814CN61-1133/TG

热加工工艺

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热加工工艺HotWorkingTechnology

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DOI:10.14158/j.cnki.1001-3814.试验与研究 rjggy@

试验与研究

7075-T6铝合金在Taylor冲击实验中的宏观力学响应及细观结构演化

赵英杰1,2,3,胡广1,2,3,马胜国1,2,3,张团卫1,2,3,赵聃1,2,3,王志华1,2,3

(1.太原理工大学机械与运载工程学院应用力学研究所,山西太原030024;2.材料强度与结构冲击山西省重点实验室,山西太原030024;3.太原理工大学力学国家级实验教学示范中心,山西太原030024)

摘要院将实验和晶体塑性有限元渊CPFEM冤方法相结合袁研究了7075-T6铝合金在Taylor冲击实验中的宏观力学响应以及其细观结构的演化遥使用电子背散射衍射技术渊EBSD冤对实验前7075-T6铝合金的细观结构进行表征遥通过修改强化模型和流动准则在CPFEM模型中引入位错密度作为内部状态变量袁并结合动态压缩实验得到的应力-应变曲线确定7075-T6铝合金相关的模型参数遥结果表明院考虑位错密度的CPFEM模型可有效地描述7075-T6铝合金在不同速度Taylor冲击实验中的宏观和微观力学响应遥与实验结果对比袁CPFEM模型合理地预测了冲击后子弹的外部轮廓变化袁其预测的撞击面半径和子弹剩余长度与实验结果误差均在10%以内遥此外袁CPFEM模型预测7075-T6铝合金冲击后的织构演化同动态冲击后结果大致相同袁均表现为生成了较多的R-Cube织构和Goss织构袁而Cube织构和Cu织构大量减少遥随着冲击速度的增加袁R-Cube织构尧S织构的体积分数逐渐增大袁Cube织构尧Cu织构和Brass的体积分数逐渐减少遥同时袁CPFEM模型预测到撞击后子弹颈缩段的产生遥随着冲击速度的增加袁子弹的对数应变和位错密度均有上升袁最大值均出现在撞击面曰在同一速度下袁撞击面上外表面处平均位错密度的值小于轴心处的值遥

关键词院晶体塑性有限元曰Taylor冲击曰位错密度曰织构

中图分类号院TG115.5曰TG146.21 文献标识码院A 文章编号院1001-3814(2024)14-0079-08

MacroscopicMechanicalResponseandMicrostructureEvolutionof7075-T6AluminumAlloyinTaylorImpactTest

ZHAOYingjie1,2,3,HUGuang1,2,3,MAShengguo1,2,3,ZHANGTuanwei1,2,3,

ZHAODan1,2,3,WANGZhihua1,2,3

(1.InstituteofAppliedMechanics,CollegeofMechanicalandVehicleEngineering,TaiyuanUniversityofTechnology,Taiyuan030024,China;2.ShanxiKeyLaboratoryofMaterialStrengthStructuralImpact,Taiyuan030024,China;

3.MechanicsNationalExperimentalTeachingDemonstrationCenter,TaiyuanUniversityofTechnology,Taiyuan030024,China)

Abstract院Macroscopicmechanicalresponses,microstructureevolutionof7075-T6aluminumalloyduringdeformation

underTaylorimpacttestwereinvestigatedbyexperimentsandcrystalplasticityfiniteelementmethod.Themicrostructureof7075-T6al