簡介
全書分為兩部分,第一部分系統地介紹了金屬爆炸複合技術的基礎理論、金屬爆炸複合工藝參數設計原則、金屬爆炸複合材料的製備工藝及工程套用。第二部分著重闡釋了爆炸複合所涉及的物理冶金問題,包括金屬爆炸複合材料的界面問題,如界面層的微觀結構特徵、界面冶金結合機理、界面擴散反應、界面微觀斷裂機制;動態載荷(尤其是爆炸複合載荷)下的絕熱剪下問題,如絕熱剪下的本構行為、絕熱剪下帶內形變熱/力參量演變的數值模擬及其微觀結構演化、絕熱剪下帶的分布規律等。各部分既相對獨立,又相互聯繫;全書形成了一個既較為完整,又可適當取捨的體系。該書可作為材料科學與工程、力學、爆炸物理等專業研究生或高年級本科生的教材或參考書,也可供高等院校有關專業的教師、科研或工程單位的科學研究及工程技術人員參考,是一本有工程套用價值的參考書。
目錄
第1篇 金屬爆炸複合技術
第1章 緒論3
1--1金屬連線技術與爆炸複合3
1--2爆炸複合技術概述8
1--2--1爆炸複合的基本原理8
1--2--2爆炸複合技術的優缺點及其套用9
1--3國內外爆炸複合的發展及研究動態13
1--3--1爆炸複合技術的發展趨勢13
1--3--2爆炸複合理論研究概況及發展動態14
第2章 爆炸複合理論概述16
2--1爆炸複合(焊接)理論分析16
2--2金屬板在爆轟作用下的飛行運動規律17
2--2--1半經驗公式17
2--2--2一維拋體運動的公式18
2--2--3二維簡化公式20
2--3高速飛行下復板碰撞和射流形成機理23
2--3--1不可壓縮流體模型23
2--3--2可壓縮流體模型24
2--4波的形成機理26
2--4--1復板流侵徹機理(刻入機理)26
2--4--2渦脫落機理28
2--4--3流體不穩定機理30
2--4--4應力波機理31
第3章 金屬爆炸複合工藝參數選取與爆炸複合視窗33
3--1理論概述33
3--2主要爆炸複合參數33
3--2--1初始複合參數33
3--2--2爆炸複合動態參數39
3--2--3爆炸複合結合區參數41
3--3爆炸複合參數之間的關係41
3--3--1複合參數之間的幾何關係41
3--3--2初始複合參數和動態複合參數之間的關係42
3--3--3動態複合參數和結合區參數之間的關係42
3--4爆炸複合中邊界(稀疏)效應的影響43
3--4--1邊界效應的產生43
3--4--2邊界效應的發展44
3--4--3影響邊界不結合區大小的因素45
3--4--4邊界效應的消除45
3--5爆炸複合參數的合理選擇與爆炸複合視窗46
3--5--1爆炸複合參數的極限值46
3--5--2爆炸複合視窗48
第4章金屬複合板、管的製備工藝50
4--1金屬複合板的製備工藝50
4--1--1爆炸複合工藝流程50
4--1--2爆炸複合參數的選擇51
4--1--3炸藥密度和厚度的控制51
4--1--4複合材料待覆合表面的處理51
4--1--5復板表面的保護51
4--1--6邊界效應問題分析及防護措施52
4--1--7爆炸複合中殘餘應力影響53
4--1--8爆炸複合質量檢測55
4--2金屬複合管的爆炸複合工藝59
4--2--1金屬複合管的主要製備工藝方法59
4--2--2金屬管的爆炸複合65
4--2--3金屬管在爆轟驅動下的運動規律68
4--2--4稀疏效應對複合管制備的影響70
4--2--5金屬管的爆炸複合工藝78
4--2--6示例82
參考文獻84
第2篇 金屬爆炸複合材料的界面
第5章 爆炸複合界面結合層的微觀組織結構89
5--1界面結合層內的微觀組織結構89
5--1--1界面結合層內的微觀組織結構特徵89
5--1--2界面熔層內的納米晶與非晶及形成機制92
5--1--3界面層附近兩側金屬的微觀組織結構101
5--2爆炸複合界面冶金結合機制104
5--3界面溫度場模型104
5--4本章小結108
參考文獻109
第6章 爆炸複合界面的擴散反應111
6--1界面擴散反應層內的微觀組織結構111
6--2界面擴散反應層內的成分分布特徵116
6--3界面擴散反應層內的相及其生長規律119
6--4本章小結126
參考文獻127
第7章 爆炸複合界面微觀斷裂機制128
7--1界面微觀斷裂過程的動態觀察128
7--2裂紋的穩態擴展134
7--3界面微觀斷裂機制135
7--4爆炸複合工藝參數、界面波形和複合質量136
7--5本章小結138
參考文獻138
第3篇 爆炸複合動態載荷下的絕熱剪下
第8章 概述143
參考文獻148
第9章 絕熱剪下的本構行為--熱黏塑性本構失穩150
9--1Zener?Hollomon熱塑本構失穩150
9--2絕熱剪下--熱黏塑性本構失穩151
9--2--1基於表觀均勻變形模型的熱黏塑性本構失穩153
9--2--2基於非均勻(局部化)變形模型的熱黏塑性本構失穩155
9--2--3計及損傷的率型本構關係156
9--3影響熱黏塑性本構失穩形成絕熱剪下帶的因素157
9--3--1影響絕熱剪下帶形成的材料參量157
9--3--2載入條件(受力狀態)對絕熱剪下帶形成的影響164
參考文獻164
第10章 絕熱剪下帶內形變熱/力學參量演變的數值模擬167
10--1熱黏塑性本構模型的建立169
10--1--1實驗方法及測定的真應力?真應變曲線169
10--1--2Johnson?Cook本構模型及其待定參數的確定170
10--1--3熱黏塑性本構模型179
10--2絕熱剪下帶內形變熱/力學參量演變歷史的數值模擬181
10--2--1熱?力耦合剛(黏)塑性有限元基本理論181
10--2--2絕熱剪下帶內形變熱/力學參量演變歷史的數值模擬184
10--3本章 結論197
參考文獻198
第11章 絕熱剪下帶內的微觀結構演化與大剪切應變200
11--1絕熱剪下帶內的微觀結構特徵201
11--2絕熱剪下帶內的微觀織構特徵204
11--2--1微觀織構特徵204
11--2--2晶界特徵205
11--3絕熱剪下帶內微觀結構演化機制207
11--3--1絕熱剪下帶內絕熱溫升的估算207
11--3--2絕熱剪下帶內微觀結構演化機制210
11--3--3絕熱剪下帶內亞晶粒大小的計算225
11--3--4絕熱剪下帶內晶粒組織的熱穩定性227
11--4絕熱剪下帶內大剪下應變?超塑變形229
11--5本章 結論232
參考文獻233
第12章 絕熱剪下帶的分布規律236
12--1絕熱剪下帶間距的理論模型237
12--1--1Grady模型237
12--1--2Grady?KIPP模型238
12--1--3Wright?Ockendon模型239
12--1--4Molinari 模型241
12--1--5Meyers模型243
12--1--6絕熱剪下帶間距理論模型的比較245
12--2絕熱剪下帶軌跡的研究247
12--3平板爆炸複合界面內絕熱剪下帶的分布規律248
12--3--1絕熱剪下帶的集體行為特徵249
12--3--2絕熱剪下帶間距的理論計算值和實驗觀測結果的比較251
12--3--3爆炸複合界面內絕熱剪下帶的間距模型252
12--3--4材料參量和爆炸複合參數對絕熱剪下帶間距的影響254
12--3--5結論256
12--4結束語:問題與展望256
參考文獻258