Er is nieuwe vooruitgang geboekt in de technologie voor het testen van de rek-snelheidsafhankelijkheid van aluminiumoxidekeramiek
De afgelopen jaren zijn de dynamische responskarakteristieken van geavanceerde keramische materialen, met de uitgebreide toepassing van geavanceerde keramische materialen in sectoren als de lucht- en ruimtevaart, de nationale defensie en de militaire industrie, toegenomen.aluminiumoxide keramiekonder hoge reksnelheidsbelastingen zijn een onderzoekshotspot geworden. Om de correlatie tussen het mechanische gedrag en de reksnelheid te onthullen, hebben wetenschappelijke onderzoeksteams in binnen- en buitenland systematisch onderzoek uitgevoerd door middel van innovatieve experimentele methoden, en de gerelateerde testtechnologieën en toepassingsresultaten hebben veel aandacht gekregen.
Op het gebied van dynamische testtechnologie is de Split Hopkinson Pressure Bar (SHPB) een belangrijk hulpmiddel geworden, dat complexe belastingsomstandigheden kan simuleren, variërend van quasi-statisch tot hoge reksnelheden. Door ultrasnelle fotografie te combineren met Digital Image Correlation (DIC)-analyse, hebben onderzoekers realtime-opnames gemaakt van de evolutie van het interne rekveld van materialen en de patronen van het scheurvoortplantingspad en de snelheidsverandering met de reksnelheid waargenomen. Bijvoorbeeld, onder de gecombineerde druk-schuifbelasting, is de equivalente sterkte vanaluminiumoxide keramiekneemt aanzienlijk af naarmate de schuifhoek toeneemt, en er is een positieve correlatie tussen de scheurvoortplantingssnelheid en de reksnelheid, wat het invloedsmechanisme van de lokalisatie van schuifspanning op het falen van het materiaal onthult.
Bovendien is de experimentele technologie voor schokcompressie ook toegepast op het onderzoek naar extreem hoge reksnelheidsomgevingen. Door het ontwerp van planaire schokgolven en het testen met het VISAR (Velocity Interferometer System for Any Reflector) hebben wetenschappers de dynamische faalkarakteristieken vanaluminiumoxide keramiekonder eendimensionale rekomstandigheden, wat een experimentele basis biedt voor het begrijpen van de Hugoniot-elastische limiet en de voortplanting van breukgolven onder hoge drukschokken.
Het is de moeite waard om op te merken dat de reksnelheidsgevoeligheid significante verschillen vertoont onder verschillende belastingsmodi. Studies hebben aangetoond dat de druksterkte vanaluminiumoxide keramiekis afhankelijker van de reksnelheid dan van de treksterkte. Dit verschil is nauw verwant aan de overgang van de scheurvoortplantingsmodus (transgranulaire breuk en intergranulaire breuk). Onder quasi-statische belasting is intergranulaire breuk de belangrijkste modus, terwijl dynamische belasting eerder transgranulaire breuk veroorzaakt. Deze responskarakteristiek van de microstructuur biedt een belangrijke referentie voor materiaalontwerp.
In de toekomst, met de diepe integratie van multi-schaal karakteriseringstechnologieën en computermodellen, zal het onderzoek naar het effect van de reksnelheid vanaluminiumoxide keramiekzal de toepassingsinnovatie op het gebied van bijvoorbeeld bescherming tegen stoten en apparatuur met hoge energie verder stimuleren.