Al-7Si合金SHPB冲击实验及仿真模拟

【摘要】：铝合金具有强度高密度低的优点,所以在航天、交通以及工业产品等领域都有广泛应用。为了研究Al-7Si合金的力学性能,本文采取霍普金森压杆(SHPB)实验和ANSYS模拟两种方法,研究了Al-7Si材料在实验过程中屈服强度的变化和应力、应变、应变率的变化,分析了Al-7Si合金材料的力学性能。在霍普金森压杆实验中,以5m/s和12m/s两种不同速度的子弹对试件进行撞击,得到撞击瞬间试件的应力、应变及动态力学性能进行分析,得到应力随时间变化的曲线和SHPB实验曲线。得知材料试件在不同速度下的屈服强度,以及变化趋势。在ANSYS模拟研究中,对ANSYS模型施加端面载荷模拟实验中的子弹撞击,得到最大位移数值和最大位移位置,得到各类云图。最后通过材料在实验中所测得的数据与模拟中的数据相结合,分析不同速度的撞击对铝合金试件的影响。从中得知该材料所受的冲击变大,材料的屈服强度也随之提高,并且该材料具有良好的塑性流动性。