激光冲击高应变率下2024铝合金表面动态应力-应变实验研究  

Test for Dynamic Stress-strain of 2024 Aluminum Alloy Surface under High Strain Rate by Pulsed Laser Shock

作　　者：曹宇鹏[1,2,3] 冯爱新[2,3] 花国然[1] 

机构地区：[1]南通大学机械工程学院,江苏南通226019 [2]温州大学机电工程学院,浙江温州325035 [3]江苏大学机械工程学院,江苏镇江212013

出　　处：《应用激光》2015年第3期324-329,共6页Applied Laser

基　　金：国家自然科学基金资助项目(项目编号:51175237;51305050);江苏省普通高校研究生科研创新计划资助项目(项目编号:CXLX13_642);江苏省光子制造重点实验室开放基金资助项目(项目编号:(GZ201108);"高档数控机床与基础制造装备"科技重大专项资助项目(项目编号:2013ZX04009031-4);浙江省国际科技合作专项资助项目(项目编号:2013C14007);江苏省"六大人才高峰"A类项目;中国博士后基金资助项目(项目编号:20100481096);江苏省博士后基金资助项目(项目编号:1002029C);温州市工业科技研究开发资助项目(项目编号:J20130033);温州大学高级人才启动基金项目;江苏省企业博士集聚计划项目;南通大学院级自然科学资助项目(项目编号:JX2014001)

摘　　要：为了研究激光冲击高应变率下2024铝合金表面的动态应力-应变特性,采用PVDF压电传感器和STSS-1应力检测模块对脉冲激光作用下2024铝合金表面的动态应变进行了测量,并对各自检测结果进行了对比分析。结果表明,2024铝合金在激光冲击高应变率作用下动态屈服强度与静力拉伸条件下静态屈服强度接近;在动态应变测量中PVDF压电传感器的响应与灵敏度均优于STSS-1应力检测模块,不仅可以有效应用于脉冲激光诱导材料表面动态应变的实时测量,还可以用于对STSS-1应力检测模块的检测结果进行修正,同时实验使用的2024铝合金的动态屈服强度在220 MPa左右。In order to study the properties of 2024 aluminum alloy surface’s dynamic stress-strain under high strain rate by pulsed lasers shock,PVDF piezoelectric sensor and STSS-1 stress testing module were used to measure the dynamic strain of 2024 aluminum alloy surface induced by pulsed lasers.Comparative analysis of the characteristics of dynamic strain curve, at the same time.The results showed that,The the yield strength of 2024 aluminum alloy under high strain rate of pulsed laser shock wave was similar to the yield strength of 2024 aluminum alloy under static tensile condition.The PVDF piezoelectric sensor’s characteristics of response and sensitivity in dynamic strain measurement are better than that of STSS-1 stress testing module.PVDF can be applied effectively to real-time measurement surface dynamic strain that induced by pulsed lasers,It also can be modified results detection of STSS-1 stress testing module.At the same time,the yield strength of 2024 aluminum alloy is about 220 MPa in tests

关 键 词：激光技术 激光冲击波 压电传感器 动态应变 

分 类 号：TN249[电子电信—物理电子学]