冲击载荷下Al2O3抗弹陶瓷的力学性能实验研究

段卓平; 关智勇; 黄风雷

doi:10.11858/gywlxb.2003.01.005

推荐：高压下Fe92.5O2.2S5.3的熔化温度（特约稿件）推荐：透明陶瓷的超高压制备研究进展（特约综述）推荐：氢的高压奇异结构与金属化（特约综述）推荐：第二主族氢化物的高压研究（特约综述）推荐：氢氘物态方程研究进展（特约综述）

高级检索

冲击载荷下Al2O3抗弹陶瓷的力学性能实验研究

段卓平 , 关智勇 , 黄风雷

引用本文:

Citation:

冲击载荷下Al2O3抗弹陶瓷的力学性能实验研究

1.
北京理工大学爆炸与安全科学国家重点实验室，北京 100081

通讯作者: 段卓平;

Mechanic Performances of Anti-Shoot Alumina Ceramic under Shock-Loading

1.
State Key Laboratory of Prevention and Control of Explosion Disasters, Beijing Institute of Technology, Beijing 100081, China

Corresponding author: DUAN Zhuo-Ping

摘要: 通过静力学实验得到了Al2O3抗弹陶瓷的弹性模量和泊松比。通过一维平面撞击实验，在Al2O3抗弹陶瓷材料中进行了冲击波速度、飞片速度的测量和纵向应力、横向应力测量，得到了Al2O3抗弹陶瓷的冲击波D-up关系，以及抗弹陶瓷在3~11 GPa压力范围内相应的横向应力和纵向应力关系曲线，并根据这一曲线得到了抗弹陶瓷的纵向应力与剪切强度的关系。
- 横向应力 /
- 纵向应力 /
- 抗弹陶瓷 /
- 动态剪切强度
Abstract: In this paper, the Young's modulus and Poisson ratio of an alumina ceramic were determined by quasi-static experiments. The relationship between shock wave and particle velocity was obtained by measuring the shock wave and flying plate velocities with refer to 1-D plate impact tests. The longitudinal and lateral manganin gauges were used to determine the principal stresses in the shocked specimens, the lateral stress and longitudinal stress were measured in the 3～11 GPa range of shock stresses. Moreover, the shear strengths of the ceramic were determined from the difference between the longitudinal and lateral stresses.
- lateral stress /
- longitudinal stress /
- bullet-proof ceramic /
- dynamic shear strength

[1]	Fan J L, Zhang W R, Zhai W, et al. Anti-Perforation Experimental Stady of Silicon-Nitride Ceramics [J]. Journal of Ballistics, 2000, 12(4): 77-81. (in Chinese)
[2]	范景林, 张伟儒, 翟文, 等. 氮化硅基陶瓷材料抗穿甲破坏实验研究 [J]. 弹道学报, 2000, 12(4): 77-81.
h[2] Rosenberg Z, Brar N S, Bless S J. Dynamic High-Pressure of AlN Ceramic as Determined by Flyer Plate Impact [J]. J Appl Phys, 1991, 70(1): 167-171.
[4]	Rosenberg Z, Yaziv D. Shear Strength of Shock-Loaded Alumina as Determined with Longitudinal and Transverse Manganin Gauges [J]. J Appl Phys, 1987, 62(3): 1120-1122 .
[5]	Gong Z Z, Anderson W W, Bi Y, et al. Shock Wave Equation of State and Shock-Induced Melting of Melanterite [J]. Chinese Journal of High Pressure Physics, 2000, 14(1): 62-69. (in Chinese)
[6]	龚自正, Anderson W W, 毕延, 等. 水绿矾的状态方程和高压熔化 [J]. 高压物理学报, 2000, 14(1): 62-69.
[7]	Li X J, Zhou X M, Wang F H, et al. Shock Compression of a Kind of Porous Iron [J]. Chinese Journal of High Pressure Physics, 2000, 14(3): 224-228. (in Chinese)
[8]	李西军, 周显明, 王藩侯, 等. 一种多孔铁的冲击压缩性 [J]. 高压物理学报, 2000, 14(3): 224-228.
[9]	Duan Z P, Guan Z Y. Preliminary Studies on Response of Longitudinal and Lateral Gauges for Shock Wave [J]. Chinese Journal of High Pressure Physics, 2002, 16(4): 265-270. (in Chinese)
[10]	段卓平, 关智勇. 冲击波中横向、纵向应力计响应初步研究 [J]. 高压物理学报, 2002, 16(4): 265-270.

[1]	范春雷 , 胡金伟 , 陈大年 , 王焕然 , 谢书港 . 无氧铜平面冲击波实验的锰铜应力计测试. 高压物理学报, 2008, 22(1): 79-84 . doi: 10.11858/gywlxb.2008.01.017
[2]	段卓平 , 关智勇 . 冲击波中横向、纵向应力计响应初步研究. 高压物理学报, 2002, 16(4): 265-270 . doi: 10.11858/gywlxb.2002.04.005
[3]	吴雪 , 张先锋 , 丁力 , 谈梦婷 , 包阔 , 陈贝贝 . 预应力对陶瓷抗侵彻性能影响规律的数值模拟. 高压物理学报, 2018, 32(4): 044101-1-044101-8. doi: 10.11858/gywlxb.20170610
[4]	汤铁钢 , 胡海波 , 王德生 , 胡八一 , 李庆忠 , 张崇玉 . 内爆压缩加载下抗氢钢圆管剪切断裂研究. 高压物理学报, 2002, 16(1): 75-79 . doi: 10.11858/gywlxb.2002.01.013
[5]	张世文 , 刘仓理 , 李庆忠 . 偏应力对材料层裂强度影响的实验研究. 高压物理学报, 2008, 22(2): 125-130 . doi: 10.11858/gywlxb.2008.02.003
[6]	冉翔天 , 贺端威 , 刘景 , 王齐明 , 王培 , 王江华 , 陈海花 , 彭放 . 非静水压下不同强度材料的应力传递特性. 高压物理学报, 2013, 27(2): 205-210. doi: 10.11858/gywlxb.2013.02.006
[7]	刘占芳 , 常敬臻 , 唐录成 , 姚国文 , 李建鹏 . 平面冲击波压缩下氧化铝陶瓷的动态强度. 高压物理学报, 2007, 21(2): 129-135 . doi: 10.11858/gywlxb.2007.02.003
[8]	王春奎 , 刘小苹 , 郑融 . LY-12铝高温凝聚态动力学性质研究高温冲塞剪切破坏强度的测量. 高压物理学报, 1992, 6(2): 108-115 . doi: 10.11858/gywlxb.1992.02.004
[9]	杨华伟 , 王志华 , 晋小超 . 高速侵彻混凝土弹体在横向非对称作用下的动态响应. 高压物理学报, 2017, 31(1): 73-80. doi: 10.11858/gywlxb.2017.01.011
[10]	郭婷婷 , 任会兰 , 宁建国 . 陶瓷复合靶板的抗侵彻模型. 高压物理学报, 2014, 28(5): 551-556. doi: 10.11858/gywlxb.2014.05.007
[11]	周南 . 脉冲辐照热激波与压缩应力波. 高压物理学报, 1994, 8(3): 190-199 . doi: 10.11858/gywlxb.1994.03.006
[12]	周志伟 , 王志华 , 赵隆茂 , 树学峰 . 复合应力下泡沫铝屈服行为实验研究. 高压物理学报, 2012, 26(2): 171-176. doi: 10.11858/gywlxb.2012.02.008
[13]	董永香 , 黄晨光 , 段祝平 . 多层介质对应力波传播特性影响分析. 高压物理学报, 2005, 19(1): 59-65 . doi: 10.11858/gywlxb.2005.01.011
[14]	张可星 , 刘绪发 , 刘仓理 , 孙承纬 , 张宁 . 铝靶激光热应力的实验研究. 高压物理学报, 1997, 11(4): 296-302 . doi: 10.11858/gywlxb.1997.04.011
[15]	唐壁玉 , 靳九成 , 李绍绿 , 周灵平 , 陈宗璋 . CVD金刚石薄膜的应力研究. 高压物理学报, 1997, 11(1): 56-60 . doi: 10.11858/gywlxb.1997.01.010
[16]	彭建祥 , 李大红 . 温度与应变率对钽流动应力的影响. 高压物理学报, 2001, 15(2): 146-150 . doi: 10.11858/gywlxb.2001.02.012
[17]	秦庆华 , 崔天宁 , 施前 , 金永喜 , 张建勋 . 孔结构金属装甲抗弹能力的数值模拟. 高压物理学报, 2018, 32(5): 055105-1-055105-9. doi: 10.11858/gywlxb.20180530
[18]	肖桂凤 , 唐志平 , 周昌国 , 胡晓军 , 蔡建 . 氮化硅陶瓷层裂强度的研究. 高压物理学报, 2005, 19(3): 219-224 . doi: 10.11858/gywlxb.2005.03.005
[19]	龚自正 , 傅世勤 , 经福谦 . 一维应变压缩下TC4钛合金绝热剪切研究. 高压物理学报, 1992, 6(3): 180-191 . doi: 10.11858/gywlxb.1992.03.004
[20]	孙立志 , 李治源 , 吕庆敖 . 四层剪切运动间隔靶板对射流干扰的数值模拟. 高压物理学报, 2013, 27(3): 423-430. doi: 10.11858/gywlxb.2013.03.017

点击查看大图

计量

文章访问数: 5099
阅读全文浏览量: 363
PDF下载量: 856

冲击载荷下Al2O3抗弹陶瓷的力学性能实验研究

通讯作者: 段卓平;

1. 北京理工大学爆炸与安全科学国家重点实验室，北京 100081

收稿日期: 2002-04-27
录用日期: 2002-07-09
网络出版日期: 2003-03-05

关键词:

摘要: 通过静力学实验得到了Al2O3抗弹陶瓷的弹性模量和泊松比。通过一维平面撞击实验，在Al2O3抗弹陶瓷材料中进行了冲击波速度、飞片速度的测量和纵向应力、横向应力测量，得到了Al2O3抗弹陶瓷的冲击波D-up关系，以及抗弹陶瓷在3~11 GPa压力范围内相应的横向应力和纵向应力关系曲线，并根据这一曲线得到了抗弹陶瓷的纵向应力与剪切强度的关系。