2219铝合金动态力学性能及其本构关系

doi:10.11868/j.issn.1001-4381.2016.000859

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针对2219铝合金在高温、高应变率加工条件下的变形特征以及流动应力变化规律，利用分离式Hopkinson压杆设备对该合金进行了室温以及高温动态压缩力学性能研究，并利用电子万能试验机对其进行准静态压缩力学性能测试，得到了2219铝合金在不同应变率和温度下的真实应力-应变曲线。结果表明：2219铝合金对温度有较高的敏感性，其流动应力随着温度的升高而降低；当应变率在1000~3000s^-1范围内时，材料的流动应力变化并不明显；基于Johnson-Cook模型拟合出的模型参数，能较好地预测实验中材料的流动应力。

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	张子群
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关键词 ：铝合金2219, Johnson-Cook模型, 高应变率, 温度敏感性, 力学性能

Abstract：

To analyze the deformation characteristics and the change rule of flow stress of 2219 aluminum alloy at high temperatures and high strain rates, the dynamic as well as quasi-static tensile response of 2219 aluminum alloy were investigated by using split Hopkinson pressure test(SHPB) and universal test machine. The true stress-strain curves of 2219 aluminum alloy under different strain rates and temperatures were obtained. The results show that the temperature sensitivity of 2219 aluminum alloy is high and the flow stress decreases with the increase of temperature. When the strain rates are within the range of 1000-3000s^-1, the change of flow stress is not obvious. The parameters fitted by the Johnson-Cook model can predict well the flow stress.

Key words： 2219 aluminum alloy Johnson-Cook model high strain rate temperature sensitivity mechanical property

收稿日期: 2016-07-14 出版日期: 2017-10-18

中图分类号:

V250.3

基金资助:国家自然科学基金资助项目(51175304)

通讯作者: 姜兆亮 E-mail: jiangzhaoliang@sdu.edu.cn

作者简介: 姜兆亮(1971-), 男, 教授, 博士, 主要从事先进制造等方面的研究, 联系地址:山东省历下区经十路17923号山东大学机械工程学院(250061), E-mail:jiangzhaoliang@sdu.edu.cn

引用本文:

张子群, 姜兆亮, 魏清月. 2219铝合金动态力学性能及其本构关系[J]. 材料工程, 2017, 45(10): 47-51.
Zi-qun ZHANG, Zhao-liang JIANG, Qing-yue WEI. Dynamic Mechanical Properties and Constitutive Equations of 2219 Aluminum Alloy. Journal of Materials Engineering, 2017, 45(10): 47-51.

链接本文:

http://jme.biam.ac.cn/CN/10.11868/j.issn.1001-4381.2016.000859 或 http://jme.biam.ac.cn/CN/Y2017/V45/I10/47

Table 1 2219铝合金化学成分(质量分数/%)

Fig.1 带有同步组的Hopkinson压杆装置示意图

Fig.2 2219铝合金在应变率为2000s^-1时不同温度下的真应力-应变曲线

Fig.3 2219铝合金在应变率为2000s^-1时的流动应力-温度曲线

Fig.4 铝合金2219在室温下的流动应力-应变率曲线

Fig.5 2219铝合金在室温下不同应变率时的真应力-应变曲线

Fig.6 2219铝合金在低应变率0.001s^-1室温下实验结果与Johnson-Cook模型拟合结果对比

Fig.7 2219铝合金在高应变率2000s^-1不同温度下实验结果与Johnson-Cook模型拟合结果对比

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