【摘 要】
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力学性能与损伤行为对含能材料的贮存、应用有着重要的影响。本论文主要是在微观针对RDX与HMX含能单晶研究其表面接触损伤,通过纳米压痕实验确定RDX、HMX的断裂韧性。同时使
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力学性能与损伤行为对含能材料的贮存、应用有着重要的影响。本论文主要是在微观针对RDX与HMX含能单晶研究其表面接触损伤,通过纳米压痕实验确定RDX、HMX的断裂韧性。同时使用光学显微镜观察了压痕表面形貌、裂纹的扩展方向及特征。宏观方面针对晶体集合体PBX-03炸药,使用超发射与超声波两种无损检测手段对其疲劳损伤过程进行了研究。本文获得的主要研究结果如下:
(1)采用不同压痕方程计算了单晶的断裂韧性。经过计算得到HMX晶体(010)面与RDX晶体(020)、(210)面间断裂韧性分别为0.092543、0.097387、0.10072MPam1/2。结果表明,实验单晶的KIC值遵循Palmqvist系裂纹系统shetty方程,并且RDX晶体(020)、(210)面间断裂韧性的各向异性效应不明显。
(2)RDX晶体呈片层式破碎,每一层表面断裂都会引起载荷.位移曲线的震荡,从而形成了锯齿形的起伏。根据晶体表面的光学显微晶图片,推测了晶体裂纹系统的形成过程并确定了表面裂纹的最优先开裂方向。
(3)PBX-03疲劳实验初始阶段,PBX-03药柱损伤参数随着疲劳周期的增加而增大。当疲劳进行到一定周期之后时,损伤发生暂时性愈合,损伤参数显著变小,之后随着疲劳实验的进行,参数逐渐趋于平缓。
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