然而，随着颗粒体积分数的增大，炸药的脆性增加，更容易发生拉伸破坏。模型一、模型二和模型三的破坏应变分别为0.8%、1.3%、1.39%。图8－35三种不同颗粒体积分数和颗粒分布细观结构模型的应力－应变曲线图8－36～图8－38 所示为三种细观模型在动态拉伸载荷下的损伤破坏过程。从三种模型的计算结果可以发现，动态拉伸作用下PBX 的损伤机理主要是界面脱黏和黏结剂撕裂。......
2023-06-27
低碳钢拉伸力学性能优化分析
【摘要】：低碳钢是指含碳量低于0.3%的碳素钢。这类钢材在工程上使用广泛，在拉伸试验中表现出来的力学性能也最为典型。因此首先以低碳钢为例，介绍拉伸试验的方法及低碳钢的力学性能。图4-20 为低碳钢试件的拉伸图。图4-20低碳钢试件的拉伸图1.第Ⅰ阶段 弹性阶段这一阶段可分为两部分：如图4-18 所示，斜直线OA 和微弯曲线AB。直线部分的最高点A 所对应的应力值σp，称为比例极限。
低碳钢是指含碳量低于0.3%的碳素钢。这类钢材在工程上使用广泛，在拉伸试验中表现出来的力学性能也最为典型。因此首先以低碳钢为例，介绍拉伸试验的方法及低碳钢的力学性能。
图4-20 为低碳钢试件的拉伸图。由图可见，在拉伸试验过程中，低碳钢试件工作段的伸长量Δl 与试件所受拉力F 之间的关系，大致可分为以下四个阶段。
图4-20 低碳钢试件的拉伸图
1.第Ⅰ阶段 弹性阶段
这一阶段可分为两部分：如图4-18 所示，斜直线OA 和微弯曲线AB。斜直线OA 表示该段内应力和应变成正比，即满足虎克定律。直线部分的最高点A 所对应的应力值σp，称为比例极限。由图可见，弹性模量E 即为直线OA 的斜率，
=tan α。
当应力超过比例极限后，图中的AB 段己不是直线，虎克定律不再适用。但当应力值不超过B 点所对应的应力σe 时，如外力卸去，试样的变形也随之全部消失，这种变形为弹性变形，σe 称为弹性极限。比例极限和弹性极限的概念不同，但实际上A 点和B 点非常接近，工程上对两者不作严格区分。
2.第Ⅱ阶段 屈服阶段
如图4-19 所示，当应力超过弹性极限B 点以后，图上出现接近水平的小锯齿形波BC段，这说明此时应变虽有小的波动，但基本保持不变，而应变却迅速增加，材料暂时失去了抵抗变形的能力。这种应力变化不大而变形显著增加的现象称为材料的屈服。BC 段对应的过程称为屈服阶段，屈服阶段的最低应力值较为稳定，其值σs 称为材料屈服点。在屈服阶段，如果试件表面光滑，可以看到试样表面有与轴线大约成45°的条纹，称为滑移线。如图4-19 所示。
3.第Ⅲ阶段 强化阶段
如图4-19 所示，过了屈服阶段后，材料又恢复了抵抗变形能力，要使试样继续变形，必须增加外力，这种现象称为材料的强化；CD 段对应的过程称为材料的强化阶段。曲线最高点D 所对应的应力值用σb 表示，称为材料的强度极限或称为抗拉强度，它是材料所能承受的最大应力。
在强化阶段，试件的纵向伸长和横向截面收缩都是比较均匀的，体积几乎保持不变。
4.第Ⅳ阶段 缩颈阶段
如图4-19 所示，D 点过后，试样开始发生局部变形，局部变形区域内横截面尺寸急剧缩小，这种现象称为缩颈。如图4-20 所示。由于缩颈处的横截面面积迅速减小，所需拉力也逐渐降低，最终导致试样被拉断。这一阶段为缩颈阶段，在σ-ε 曲线上为一段下降曲线DE。
由上述的实验现象可以看出，当应力增大到屈服极限σs 时，材料产生显著的塑性变形；当应力到达强度极限σb 时，材料会由于局部变形而导致断裂。它们在工程实际中都应当避免。因此，屈服极限σs 和强度极限σb 是反映材料强度的两个性能指标，也是拉伸试验中需要测定的重要数据。
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2023-08-26
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