10月6日消息,韩国釜山大学Taekyung Lee教授团队联合首尔大学与庆北大学,在《镁合金杂志》(Journal of Magnesium and Alloys)发表研究,揭示了晶体织构如何决定镁合金板在高速度弹道冲击下的方向依赖性能。

研究团队对具有强基面织构的热轧AZ31镁合金板进行了约884米/秒的高速弹道试验,板厚5-20毫米,分别沿法向(ND)与轧向(RD)受弹,并辅以有限元模拟对应力局域化、塑性耗散与损伤累积进行分析。

结果差异显著:沿ND受弹的板多吸收6.5%-6.7%的能量,穿孔断裂呈对称形态;较厚未穿透的板以鼓包而非开裂响应。而沿RD受弹则产生局部化剪切带与非对称椭圆断口。机理上,ND冲击促进均匀孪晶与均布应力,RD冲击则引发非均匀滑移与孪晶、剪切局域化、绝热升温与动态再结晶。

工程意义在于:镁合金凭低密度与高比强度是轻量化装甲与防护结构的候选材料,而此项研究指出「取向感知设计」是一条零成本路径——不发明新合金、不增加重量,仅通过让冲击沿织构有利方向到达即可获得「免费」的防护增益,可直接用于军用车辆面板等轻量化防护结构设计。 (来源:Phys.org)