金属学报  2006, Vol. 42 Issue (9): 925-930

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Al-Cu合金中PLC剪切带成核过程三维变形的实验研究

刘颢文;张青川;卢俊勇;项国富;伍小平

中国科学技术大学力学与机械工程系光力学实验室

Experimental investigations on the 3D deformation of the nucleation process of PLC shearing band in Al-Cu alloy

LIU Haowen; ZHANG Qingchuan; LU Junyong; XIANG Guofu; WU Xiaoping

中国科学技术大学力学与机械工程系光力学实验室

刘颢文; 张青川; 卢俊勇; 项国富; 伍小平 . Al-Cu合金中PLC剪切带成核过程三维变形的实验研究[J]. 金属学报, 2006, 42(9): 925-930 .
, , , , . Experimental investigations on the 3D deformation of the nucleation process of PLC shearing band in Al-Cu alloy[J]. Acta Metall Sin, 2006, 42(9): 925-930 .

摘要 参考文献 相关文章 Metrics 全文: PDF(469 KB)   摘要: 利用高速(1000 Hz)数字摄像系统, 对Al-Cu合金拉伸试件中跳跃式不连续传播的B类型PLC带的瞬态成核与演化过程进行连续捕捉,运用数字散斑干涉法 (DSPI, digital speckle pattern interferometry)得到PLC带成核和传播过程中由试件面内和离面位移条纹图表现的B类型带的成核和传播的三维变形过程. 实验结果显示了B类型PLC带的一种演化形式, 即带首先在试件的一侧成核产生并沿厚度方向发生剪切变形, 在观察平面上形成沿与拉伸轴方向呈53角的窄带. 随着应力下落, 带的前沿开始向试件的另一侧面沿自身长度方向传播, 在传播过程中带逐渐沿自身宽度方向膨胀. 带的前沿贯穿试件后, 带开始高速膨胀, 导致雪崩式剪切变形发生. 根据离面位移结果得到相邻发生的B型带之间的跳跃传播间距, 即在带的传播方向上, 后一条带产生在前一条的前沿, 跳跃式传播过程中相邻两条带的中心线间距为带宽的一半. 关键词 ： Al-Cu合金,  PLC剪切带,  数字散斑干涉法     Abstract：The 3D deformation process of type-B PLC shearing band inAl-Cu alloy is captured by the help of a high speed digital photography with 1000 frames per second. A technique based on a novel high-speed digital speckle pattern metrology consisting of in-plane and out-of-plane deformation measurement methods is used for obtaining the playback of the 3D deformation process. The result shows one of the nucleation methods of type-B band: the shearing band initiates at a lateral specimen surface as a narrow band at an angle of 53 to the tensile axils and shears along the thickness direction. Subsequently the band front begins to propagate to the other lateral specimen surface along its length direction and expands in its width direction accompanying with the drop of the stress. When the front of the band reaches the other lateral surface, the band begins to expand in its width direction instantly and avalanchine shearing deformation happens. Based on the out-of-plane data, the relationship to the nucleation positions of following bands is that the latter one initiates on the front edge of the former one and the spacing of their center lines is half of the band width. Key words： Al-Cu alloy    PLC shearing band    DSPI    收稿日期: 2005-12-08      ZTFLH:  O348.1   服务 把本文推荐给朋友 加入引用管理器 E-mail Alert RSS 作者相关文章 刘颢文 张青川 卢俊勇 项国富 伍小平 44.8K 链接本文: https://www.ams.org.cn/CN/      或      https://www.ams.org.cn/CN/Y2006/V42/I9/925 [1]Potevin A,Le Chatelier F.Compt Rend Acad Sci Paris,1923; 176:507 [2]Cottrell A H.Dislocation and Plastic Flow in Crystals.London:Oxford University Press,1953 [3]Lebyodkin M,Dunin-Barkowskii L,Brechet Y.Acta ??Mater,2004;8:2529 [4]Pink E,Weinhandl H.Scr Mater,1998;29:1309 [5]Tian B H,Zhang Y G,Chen C Q.Aeta Metall Sin,1996;32:249 (田宝辉，张永刚，陈昌麒．金属学报，1996；32：249) [6]Tian B H,Li H X,Zhang Y G,Chen C Q.Acta Metall Sin,1998;34:603 (田宝辉．李焕喜，张永刚．陈昌麒．金属学报，1998；34：603) [7]Chihab K,Estrin Y,Kubin L P.Scr Metall,1987;21:203 [8]Haehner P,Ziegenbein A,Rizzi E.Phys Rev,2002;65B:134109 [9]Wu X P,He S P,Li Z C.Acta Phys Sin,1983;32(8):1 (伍小平，何世平，李志超．物理学报，1983：32(8)：1) [10]Jiang H F,Zhang Q C,Xu Y H,Wu X P.Acta Phys Sin,2006:55:409 (江慧丰，张青川，徐毅豪，伍小平．物理学报，2006；55：409) [11]Zhang Q C,Toyooka S,Wu X P.Proc SPIE,2002;4537:69 [12]Jiang Z Y,Zhang Q C,Wu X P.J Exp Mech,2003;18:289 (蒋震宇，张青川，伍小平．实验力学．2003；18：289) [13]Jiang Z Y,Zhang Q C,Jiang H F.Mater Sci Eng,2005;A403:154 [14]Zhang Q C,Zhen Y J,Jiang H F.Int J Plast,2005;21:2150 [15]Jiang H F,Zhang Q C,Zhen Y J.Chin Phys Lett,2005:22(1):99 [16]Tong W,Tao H,Zhang N.Scr Mater,2005;53:87 [17]Jiang H F,Zhang Q C,Jiang Z Y,Wu X P.Acta Metall Sin,2005;41:727 (江慧丰，张青川，蒋震宇，伍小平．金属学报，2005；41：727) [1] 王富鑫, 骆良顺, 王亮, 张东徽, 李新中, 苏彦庆, 郭景杰, 傅恒志. 合金成分和冷却速率对Al-Cu合金凝固过程中初生Al2Cu相生长形貌的影响*[J]. 金属学报, 2016, 52(3): 361-368. [2] 许虹宇,黄陆军,耿林,张杰,黄玉东. Cu含量对Al2O3·SiO2sf/Al-Cu复合材料耐磨性能的影响[J]. 金属学报, 2013, 49(9): 1131-1136. [3] 张显飞,赵九洲. 来流对Al-Cu合金三维树枝晶生长的影响[J]. 金属学报, 2012, 48(5): 615-620. [4] 房大然; 段启强; 黄崇湘; 吴世丁; 张哲峰; 李家俊; 赵乃勤 . 等通道转角挤压Al-Cu合金的冲击性能[J]. 金属学报, 2007, 43(12): 1251-1255 . [5] 卢俊勇; 蒋震宇; 张青川 . Al-4%Cu多晶合金中锯齿形屈服现象的初步时序分析[J]. 金属学报, 2006, 42(6): 611-618 . [6] 江慧丰; 张青川; 徐毅豪; 伍小平 . 时效对Al-Cu合金中锯齿形流动的影响[J]. 金属学报, 2006, 42(2): 139-142 . [7] 孙亮; 张青川; 江慧丰 . 溶质浓度对Al-Cu合金中PLC效应的影响[J]. 金属学报, 2006, 42(12): 1248-1252 . [8] 周刚; 王文皓 . 多元Al-Cu系合金凝固过程中显微偏析的计算模拟[J]. 金属学报, 2000, 36(5): 477-482 . [9] 张济山;崔华;段先进;孙祖庆;陈国良. 雾化喷射沉积成型凝固过程模拟Ⅱ.Al-Cu合金的计算结果[J]. 金属学报, 1998, 34(1): 13-18. [10] 徐达鸣;曹福洋;李庆春;王永前;张宝友. 变速生长条件下Al-Cu合金的定向凝固枝晶组织[J]. 金属学报, 1995, 31(11): 501-507. [11] 沈军;蒋祖龄;曾松岩;崔成松;李庆春. 雾化沉积快速凝固过程的计算机模拟──Ⅰ.理论模型[J]. 金属学报, 1994, 30(20): 337-341. [12] 葛云龙;杨院生;焦育宁;胡壮麒;高允彦;贾光霖. 电磁离心铸造工艺的研究[J]. 金属学报, 1993, 29(3): 88-89. [13] 徐达鸣;李庆春;王永前. 定向共晶组织的熔化行为[J]. 金属学报, 1993, 29(10): 28-32. [14] 徐达鸣;李庆春. 合金凝固传热、传质和液相流动的数值模拟及宏观偏析的预测[J]. 金属学报, 1990, 26(4): 125-129. Viewed Full text Abstract Cited   Shared      Discussed