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连铸单晶铜动态冲击特性研究

何平  
【摘要】: MTS(Mechanical Threshold Stress)模型包含了位错热力学和位错动力学,还包含了一个反映材料在当前微观结构的强度的内变量,因此能很好地描述材料在高应变率大变形条件下的动态力学性能,得到了广泛的应用。本文在MTS模型的基础上,以带有同步组装技术的分离式Hopkinson压杆装置为研究手段,对比研究了高梯度定向凝固热型连铸单晶铜和上引法连铸多晶铜的动态力学性能。 在本论文工作中,自行研制了一台窄区加热炉,并通过实验获得了动量杆推动装置的压力及动量杆运动距离的最佳匹配参数,保证了高温实验的同步组装,完成了温度高达1200K的动态冲击实验。 通过理论研究与实验研究相结合,确定了连铸单晶铜高温本构方程和连铸多晶铜本构方程参数,获得的理论应力-应变曲线与实验曲线相当吻合。在实验分析的基础上,提出了位错回复能阀值的概念,详细讨论了MTS模型的各参数,发现MTS模型中只有七个相互独立的参数,且MTS模型在描述描述铜的回复和再结晶过程以及由此导致的软化现象等方面还有些不足。


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