強電磁衝擊壓縮過程中金屬粉末的緻密化機理

《強電磁衝擊壓縮過程中金屬粉末的緻密化機理》是依託寧波大學，由劉軍擔任負責人的國家自然科學基金資助面上項目。

基本介紹

• 中文名：強電磁衝擊壓縮過程中金屬粉末的緻密化機理
• 依託單位：寧波大學
• 項目負責人：劉軍
• 項目類別：面上項目

項目簡介

研究高能率電磁載入產生的強衝擊壓縮載荷作用下，金屬粉末發生塑性變形、流動、局部融化的過程，建立描述金屬粉末巨觀動態力學行為的狀態方程和本構模型。通過材料的本構模型和應力波基礎理論，研究強動載荷下金屬粉末坯料中壓力波的傳播過程，探討能夠達成高緻密度、均勻壓實效果的最佳衝擊載入波形；研究實現強電磁衝擊粉末壓實的實驗和工藝手段，分析電磁感應、電力學耦合、應力波整形和放大、金屬粉末變形和壓縮緻密的耦合作用過程。本項目以實驗為主，結合理論分析和數值模擬，最終目標是探索強電磁衝擊力下金屬粉末壓實成形的緻密化機理，為實現金屬粉末的電磁衝擊成形和固化、並最佳化緻密工藝提供理論依據。

結題摘要

研究了高能率電磁載入產生的強衝擊壓縮載荷作用下，金屬粉末發生塑性變形、流動、局部融化的過程，高能率粉末壓製成形過程中的瞬態熱產生及影響因素進行了分析研究，綜合討論了材料的摩擦係數、本構參數以及顆粒間孔隙氣體在不同的壓制速度下對瞬態熱的影響，同時還對粉末顆粒間碰撞焊接發生的條件、區域以及影響進行了分析，建立了描述金屬粉末巨觀動態力學行為的狀態方程和本構模型。通過材料的本構模型和應力波基礎理論，研究了強動載荷下金屬粉末坯料中壓力波的傳播過程，探討了金屬粉末顆粒接觸過程的影響因素，包括碰撞速度、摩擦因數及剪下模量等。同時利用分離式霍普金森壓桿裝置，對粉末顆粒進行了高應變率下的衝擊載入實驗，分析了預壓後粉末壓坯的動態力學性能。探討了能夠達成高緻密度、均勻壓實效果的最佳衝擊載入波形；研究了實現強電磁衝擊粉末壓實的實驗和工藝手段，分析了電磁感應、電力學耦合、應力波整形和放大、金屬粉末變形和壓縮緻密的耦合作用過程。本項目以實驗為主，結合理論分析和數值模擬，探索強電磁衝擊力下金屬粉末壓實成形的緻密化機理，為實現金屬粉末的電磁衝擊成形和固化、並最佳化緻密工藝提供理論依據。