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Essais liés à la vitesse de déformation des céramiques d'alumine

2025-04-02


De nouveaux progrès ont été réalisés dans la technologie de test de dépendance à la vitesse de déformation pour les céramiques d'alumine


Alumina Ceramic

Ces dernières années, avec l'application intensive de matériaux céramiques avancés dans des domaines tels que l'aérospatiale, la défense nationale et l'industrie militaire, les caractéristiques de réponse dynamique descéramiques d'alumineLes charges à taux de déformation élevé sont devenues un sujet de recherche majeur. Afin de mettre en évidence la corrélation entre leur comportement mécanique et leur taux de déformation, des équipes de recherche nationales et internationales ont mené des recherches systématiques au moyen de méthodes expérimentales innovantes. Les technologies d'essai et les résultats applicatifs associés ont fait l'objet d'une attention particulière.


En matière de technologie d'essais dynamiques, la barre de pression Split Hopkinson (SHPB) est devenue un outil incontournable, capable de simuler des conditions de charge complexes, allant de conditions quasi statiques à des vitesses de déformation élevées. En combinant la photographie ultra-rapide à l'analyse par corrélation d'images numériques (DIC), les chercheurs ont pu capturer en temps réel l'évolution du champ de déformation interne des matériaux et observer les schémas de propagation et de vitesse des fissures, évoluant avec la vitesse de déformation. Par exemple, sous une charge combinée compression-cisaillement, la résistance équivalente decéramiques d'aluminediminue considérablement à mesure que l'angle de cisaillement augmente, et il existe une corrélation positive entre la vitesse de propagation des fissures et le taux de déformation, révélant le mécanisme d'influence de la localisation de la déformation de cisaillement sur la défaillance du matériau.


De plus, la technologie expérimentale de compression par choc a également été appliquée à la recherche sur des environnements à taux de déformation extrêmement élevés. Grâce à la conception d'ondes de choc planes et aux essais avec le système VISAR (Velocity Interferometer System for Any Reflector), les scientifiques ont analysé les caractéristiques de défaillance dynamique decéramiques d'aluminedans des conditions de déformation unidimensionnelle, fournissant une base expérimentale pour comprendre sa limite d'élasticité Hugoniot et la propagation des ondes de rupture sous choc à haute pression.


Il convient de noter que la sensibilité à la vitesse de déformation présente des différences significatives selon les modes de chargement. Des études ont montré que la résistance à la compressioncéramiques d'alumineLa résistance à la traction est plus dépendante de la vitesse de déformation que de la résistance à la traction. Cette différence est étroitement liée à la transition du mode de propagation des fissures (fracture transgranulaire et fracture intergranulaire). Sous charge quasi-statique, la fracture intergranulaire est le mode principal, tandis que la charge dynamique est plus susceptible de provoquer une fracture transgranulaire. Cette caractéristique de réponse de la microstructure constitue une référence importante pour la conception des matériaux.


À l’avenir, avec l’intégration profonde des technologies de caractérisation multi-échelles et des modèles informatiques, la recherche sur l’effet du taux de déformationcéramiques d'aluminestimulera davantage l’innovation en matière d’applications dans des domaines tels que la protection anti-impact et les équipements à haute énergie.