王 波， 張 科， 唐志平

(中國科學(xué)技術(shù)大學(xué) 中國科學(xué)院材料力學(xué)行為和設(shè)計重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，合肥 230026)

薄壁管拉扭復(fù)合相變波的實(shí)驗(yàn)研究

王 波， 張 科， 唐志平

(中國科學(xué)技術(shù)大學(xué) 中國科學(xué)院材料力學(xué)行為和設(shè)計重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，合肥 230026)

為了觀察相變波在復(fù)合應(yīng)力加載條件下的傳播特性，通過一套薄壁管預(yù)扭沖擊拉伸的實(shí)驗(yàn)裝置，對相變材料NiTi合金薄壁管進(jìn)行了預(yù)扭沖擊拉伸的實(shí)驗(yàn)研究。實(shí)驗(yàn)觀察到明顯的拉扭耦合快波結(jié)構(gòu)，證明了復(fù)合應(yīng)力下相變波確實(shí)具有耦合特性，此外，實(shí)驗(yàn)結(jié)果還表明相變材料NiTi合金在拉扭復(fù)合應(yīng)力下的相變臨界點(diǎn)具有明顯的率無關(guān)性。由于拉扭耦合慢波部分的應(yīng)變變化較小，在實(shí)驗(yàn)波形中不易分辨，對實(shí)驗(yàn)過程進(jìn)行了數(shù)值模擬，模擬結(jié)果和實(shí)驗(yàn)基本吻合，并能觀察到相應(yīng)的耦合慢波部分。

復(fù)合應(yīng)力；薄壁管；沖擊拉伸；應(yīng)力波；相變

相變會強(qiáng)烈的影響材料的力學(xué)行為，在材料的沖擊相變領(lǐng)域，已經(jīng)有了廣泛的研究成果[1-3]，近年來，相變波以及相邊界的傳播問題越來越引起關(guān)注，并取得了一系列的研究結(jié)果[4- 5]，但是，大部分的工作主要集中在一維相變縱波上。對于復(fù)合應(yīng)力下相變行為的研究，目前主要集中在準(zhǔn)靜態(tài)條件下，Sittner等[6]對相變材料薄壁管進(jìn)行了準(zhǔn)靜態(tài)拉扭實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)了相變響應(yīng)行為在準(zhǔn)靜態(tài)復(fù)合應(yīng)力下的一些特征，越來越多的相變本構(gòu)研究[7-10]也開始考慮復(fù)合應(yīng)力的影響，但是依然以準(zhǔn)靜態(tài)研究為主。動態(tài)復(fù)合應(yīng)力下的相變情況，尤其是相變波的傳播問題的研究還相對較少，并且以理論分析為主[11-12]，目前還沒有對復(fù)合應(yīng)力相變波進(jìn)行直接觀察的相關(guān)實(shí)驗(yàn)報道。

常見的實(shí)現(xiàn)復(fù)合應(yīng)力加載條件的實(shí)驗(yàn)手段主要有兩種，分別為平板的壓剪以及薄壁管的拉(壓)扭，其優(yōu)點(diǎn)在于應(yīng)力狀態(tài)或應(yīng)變狀態(tài)相對簡單，都只包含特定的應(yīng)力分量或應(yīng)變分量，使得既能研究復(fù)合應(yīng)力下材料或結(jié)構(gòu)響應(yīng)的特點(diǎn)，又能排除不關(guān)心的分量的影響。Yang等[13-14]曾經(jīng)使用輕氣炮對相變材料NiTi合金進(jìn)行了一維應(yīng)變平板壓剪實(shí)驗(yàn)，以研究應(yīng)力誘發(fā)下的馬氏體相變，由于測量的是背表面的粒子速度，而相變波的傳播較慢，故僅能觀察到彈性前驅(qū)波以及相變波的波前狀態(tài)，沒能觀察到壓剪復(fù)合相變波本身的傳播情況。薄壁管的拉(壓)扭方面，Lipkin等[15-18]的研究組曾經(jīng)在霍普金森壓桿的基礎(chǔ)上建立了一套薄壁管預(yù)扭沖擊壓縮的實(shí)驗(yàn)裝置，并分別對率無關(guān)材料3003鋁以及率相關(guān)材料α-Ti進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)研究，觀察到了相應(yīng)的壓扭耦合塑性波的傳播情況。

從研究復(fù)合應(yīng)力相變波的傳播角度出發(fā)，薄壁管的預(yù)扭沖擊實(shí)驗(yàn)較為可行，參考Lipkin等對彈塑性材料的預(yù)扭沖擊壓縮實(shí)驗(yàn)，我們選取了相變材料NiTi合金薄壁管進(jìn)行了預(yù)扭沖擊壓縮的實(shí)驗(yàn)嘗試。然而，由于NiTi合金的壓縮相變點(diǎn)較高，需要的加載幅值也較高，但材料偏脆性，實(shí)驗(yàn)中常常在加載幅值沒有達(dá)到薄壁管的壓縮相變點(diǎn)時，薄壁管的局部就發(fā)生了斷裂，無法在實(shí)驗(yàn)中觀察到復(fù)合應(yīng)力相變波的傳播情況?？紤]到NiTi合金具有拉壓不對稱性，拉伸比壓縮更容易進(jìn)入相變，并且拉伸相比壓縮，可以避免屈曲的產(chǎn)生，我們最后選擇對NiTi合金薄壁管進(jìn)行預(yù)扭沖擊拉伸加載，并成功在實(shí)驗(yàn)中觀察到了NiTi合金中的拉扭復(fù)合相變波。

1 實(shí)驗(yàn)原理及裝置

Song等從特征線理論出發(fā)，對薄壁管中的復(fù)合應(yīng)力相變波的傳播特性進(jìn)行了理論預(yù)測。對于如圖1所示的相變材料薄壁管，當(dāng)端面受到軸向力F以及力矩M的沖擊加載的時候，拉伸波和剪切波將沿X方向傳播。在發(fā)生相變之前，薄壁管中傳播的是相互獨(dú)立的一維彈性拉伸波以及一維彈性剪切波，如果加載到了材料的相變點(diǎn)，理論上將會產(chǎn)生相變耦合波，耦合波中拉伸分量和剪切分量以相同的速度傳播，并滿足特定的相容關(guān)系。相變耦合波分為兩種，分別為波速范圍介于彈性縱波和彈性橫波的波速之間的相變耦合慢波以及波速范圍介于0到彈性橫波的波速之間的相變耦合慢波。對于NiTi合金，Song等給出了σ-τ空間中的應(yīng)力路徑分布情況，如圖2所示。初始相變面在σ-τ空間中為一偏心的橢圓，初始相變面外為相變區(qū)。在相變區(qū)內(nèi)，相變耦合快波和相變耦合慢波的路徑成網(wǎng)狀分布，同一應(yīng)力狀態(tài)點(diǎn)處的兩種波系路徑相互垂直，并且沿著圖2中箭頭的方向，耦合波的波速會發(fā)生遞減。

圖1 薄壁管受力示意圖Fig.1 The thin walled tube under tension and torsion

對薄壁管同時施加軸向沖擊以及動態(tài)扭轉(zhuǎn)在實(shí)驗(yàn)技術(shù)上較難實(shí)現(xiàn)，而預(yù)先進(jìn)行扭轉(zhuǎn)并保持扭轉(zhuǎn)角度，然后進(jìn)行軸向沖擊的方法不僅更容易實(shí)現(xiàn)，而且理論上同樣能產(chǎn)生耦合快波以及耦合慢波。通常的預(yù)扭沖擊實(shí)驗(yàn)為預(yù)扭后進(jìn)行沖擊壓縮，然而NiTi合金的壓縮相變點(diǎn)較高，并且材料偏脆性，管端保持扭轉(zhuǎn)角度的部分在沖擊壓縮下常常先發(fā)生斷裂，使得扭轉(zhuǎn)角度無法保持，此外，理論預(yù)測中，在τ軸和橢圓形相變臨界面的短軸之間的波系傳播也相對復(fù)雜，不利于波形分析?？紤]到相變材料NiTi合金具有拉壓不對稱性，拉伸方向更容易進(jìn)入相變，并且拉伸方向的波系傳播情況相對簡單，利于分析，我們采用對相變材料NiTi合金薄壁管施加扭轉(zhuǎn)并保持，隨后進(jìn)行沖擊拉伸的方式來產(chǎn)生復(fù)合應(yīng)力相變波。

實(shí)驗(yàn)時先將薄壁管純扭轉(zhuǎn)至相變區(qū)某一應(yīng)力點(diǎn)，如圖2中點(diǎn)A所示，隨后進(jìn)行進(jìn)行沖擊拉伸，最終的應(yīng)力值為第一象限的某一應(yīng)力點(diǎn)，如圖2中點(diǎn)C所示。過點(diǎn)A的耦合快波路徑和過點(diǎn)C的耦合慢波路徑交于點(diǎn)B，由于相變波在應(yīng)力空間中必須沿著耦合快波或耦合慢波的路徑發(fā)展，并且耦合快波的波速大于耦合慢波，所以薄壁管中的波系結(jié)構(gòu)理論上為A-B的耦合快波以及B-C的耦合慢波。

圖2 相變耦合波的應(yīng)力路徑Fig.2 The stress path of coupling waves

實(shí)驗(yàn)在一套基于霍普金森壓桿基礎(chǔ)上改造的預(yù)扭沖擊拉伸實(shí)驗(yàn)裝置[19]上進(jìn)行，圖3為薄壁管受預(yù)扭沖擊拉伸實(shí)驗(yàn)的示意圖，在薄壁管的一端內(nèi)側(cè)黏接一圓柱，稱這一端為閉口端，另一端外側(cè)黏接一圓環(huán)，稱為開口端，閉口端和開口端的圓柱及圓環(huán)都固定有銷釘，可在兩端套筒的滑槽中沿軸向滑動。其中，閉口端的套筒不可旋轉(zhuǎn)，開口端的套筒可繞軸向旋轉(zhuǎn)任意角度并保持。入射桿由薄壁管的開口端插入，與閉口端的圓柱貼合。開始實(shí)驗(yàn)前，旋轉(zhuǎn)開口端的套筒到一定角度并固定，使薄壁管整體進(jìn)入扭轉(zhuǎn)相變區(qū)，隨后通過霍普金森壓桿在入射桿中產(chǎn)生一道壓縮方波。壓縮方波到達(dá)閉口端后，會傳入圓柱塊并在自由面發(fā)生反射，使得圓柱塊向后運(yùn)動，通過黏接層的傳遞，最終在薄壁管中形成一道拉伸載荷。在靠近管拉伸信號輸入端的方向?qū)ΨQ粘貼應(yīng)變花，應(yīng)變花的三個敏感柵與軸向的夾角分別為±45°以及0°，通過±45°方向上的線應(yīng)變，可以反算出剪應(yīng)變的值，0°方向上的敏感柵測量的為軸向應(yīng)變。

圖3 薄壁管預(yù)扭沖擊拉伸示意圖Fig.3 The schematic diagram of the device

2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果及討論

實(shí)驗(yàn)中所用薄壁管為近等原子比NiTi合金薄壁管，外徑為8 mm，內(nèi)徑7.26 mm，長600 mm。材料在室溫下處于奧氏體相，其加卸載過程符合NiTi合金的偽彈性特性，當(dāng)加載達(dá)到馬氏體相變起始點(diǎn)時，開始相變，由奧氏體相進(jìn)入混合相，材料模量降低，如果進(jìn)一步加載到馬氏體相變完成點(diǎn)，則材料將按照馬氏體相彈性曲線進(jìn)行響應(yīng)。當(dāng)材料從混合相區(qū)或馬氏體相區(qū)進(jìn)行卸載時，首先進(jìn)行彈性卸載，達(dá)到相應(yīng)的奧氏體相變起始點(diǎn)時，開始進(jìn)行奧氏體相變，模量發(fā)生改變，奧氏體相變完成后，材料繼續(xù)彈性卸載回到原點(diǎn)，如圖4所示。實(shí)驗(yàn)過程中，由于卸載過程并不干脆，并且薄壁管另一端的反射信號緊接著卸載信號，所以目前僅研究加載過程，即馬氏體相變過程中產(chǎn)生的相變波。

圖4 NiTi合金加卸載過程示意Fig.4 Loading and unloading curve of NiTi

2.1 薄壁管純沖擊拉伸

在進(jìn)行預(yù)扭沖擊拉伸實(shí)驗(yàn)前，為了觀察產(chǎn)生的拉伸載荷的特性，首先進(jìn)行了純沖擊拉伸實(shí)驗(yàn)。保持開口端和閉口端的滑槽角度相同，此時薄壁管受到的扭轉(zhuǎn)載荷始終為0。實(shí)驗(yàn)中子彈直徑為12 mm，長500 mm，入射桿有兩種，一種直徑為12 mm，長1 500 mm，一種直徑為6.8 mm，共兩根，每根長450 mm，其中6.8 mm的入射桿插入薄壁管內(nèi)部。子彈首先撞擊直徑12 mm的入射桿，理論上會產(chǎn)生一道約195 μs的壓縮方波，壓縮方波隨后傳入直徑6.8 mm的入射桿中，獲得更高幅值的一道壓縮方波，再經(jīng)過閉口端以及黏接層的傳遞，最終將會在薄壁管中產(chǎn)生一道拉伸載荷，典型結(jié)果如圖5所示。

從圖5可知，入射桿中的壓縮方波最終轉(zhuǎn)換成了NiTi管中的一道拉伸方波。與入射桿中的壓縮信號相比，NiTi管中的拉伸信號的脈寬略有縮短，約185 μs，拉伸信號上升沿的時間顯著變長，從壓縮信號10 μs左右變長到65 μs左右。此外，上升沿分成了斜率不同的兩段，其中，第一段約25 μs左右，上升至最終幅值的75%左右。由于圖5所示的純沖擊拉伸實(shí)驗(yàn)中的子彈速度并不高，薄壁管中的拉伸應(yīng)變也比較低，約0.4%，而NiTi合金的拉伸相變點(diǎn)通常在0.7%左右，所以圖5對應(yīng)的純沖擊拉伸實(shí)驗(yàn)理論上傳播的應(yīng)該是純彈性縱波。改變子彈的撞擊速度，拉伸信號的幅值跟著改變，但脈寬基本不變，此外，上升沿同樣會分成兩段，并且對應(yīng)的時間以及幅值比例基本類似。我們認(rèn)為拉伸載荷的這一特點(diǎn)可能是入射桿中的壓縮信號在薄壁管閉口端轉(zhuǎn)換為拉伸信號的復(fù)雜過程中造成的，屬于裝置的固有特點(diǎn)。

圖5 純沖擊拉伸典型波形Fig.5 The wave of tensional experiment

2.2 薄壁管預(yù)扭沖擊拉伸

旋轉(zhuǎn)薄壁管開口端的套筒，使預(yù)扭剪應(yīng)變達(dá)到1.2%左右，固定套筒的旋轉(zhuǎn)角度，保持預(yù)扭載荷，隨后進(jìn)行沖擊拉伸，薄壁管中的典型實(shí)驗(yàn)信號如圖6所示，應(yīng)變花距離拉伸信號輸入端100 mm。

圖6 預(yù)扭沖擊拉伸典型實(shí)驗(yàn)信號Fig.6 The wave of impact tension on a pre-torqued tube

從圖6可知，在拉伸載荷到達(dá)測量位置前，薄壁管保持預(yù)扭狀態(tài)，縱向應(yīng)變?yōu)?，剪切應(yīng)變約為1.2%，記此應(yīng)變點(diǎn)為A’，隨著拉伸載荷的到達(dá)，縱向應(yīng)變增加到0.88%左右，同時剪切應(yīng)變減小到0.96%左右，記此應(yīng)變點(diǎn)為B’，A’-B’這一區(qū)域的應(yīng)變變化特征與理論預(yù)測的相變耦合快波區(qū)的變化特征一致，表明A’-B’為相變耦合快波區(qū)。此外，點(diǎn)A’處縱向信號和剪切信號同時起跳，表明點(diǎn)A’處的動態(tài)相變臨界點(diǎn)和靜態(tài)預(yù)扭下的相變臨界點(diǎn)一致，沒有與應(yīng)變率相關(guān)的強(qiáng)化效應(yīng)，說明在復(fù)合應(yīng)力情況下，相變臨界點(diǎn)與應(yīng)變率無關(guān)。A’-B’區(qū)域內(nèi)，縱波上升沿有一拐點(diǎn)，與之前純沖擊拉伸實(shí)驗(yàn)中拉伸載荷上升沿的情況類似，說明該拐點(diǎn)是由于拉伸載荷上升沿本身的形狀特點(diǎn)造成的，與拉扭復(fù)合相變波的傳播特性無關(guān)。點(diǎn)C’處拉伸信號開始卸載，縱向應(yīng)變約為0.90%，剪切應(yīng)變約為1.09%，理論上B’-C’應(yīng)該包含恒值應(yīng)變區(qū)以及相變耦合慢波區(qū)，然而由于慢波部分所對應(yīng)的應(yīng)變變化較小，而縱向應(yīng)變和剪切應(yīng)變信號本身的絕對值較大，目前的實(shí)驗(yàn)波形中暫時并不能清晰的區(qū)分出來慢波部分的結(jié)構(gòu)。

2.3 數(shù)值模擬

為了區(qū)分出慢波部分的波系結(jié)構(gòu)，也為了對實(shí)驗(yàn)結(jié)果和理論預(yù)測進(jìn)行比較，我們需要得到實(shí)驗(yàn)過程的理論預(yù)測解。盡管從理論解出發(fā)，可以給出實(shí)驗(yàn)波形和應(yīng)變路徑的理論預(yù)測，但是由于理論解中考慮的是理想的瞬時突加載荷，與實(shí)際情況并不相同，無法反映實(shí)際情況中加載過程的影響，我們從理論解所用本構(gòu)模型出發(fā)，采用有限差分法對實(shí)驗(yàn)過程進(jìn)行了數(shù)值模擬，將模擬結(jié)果作為NiTi合金薄壁管預(yù)扭沖擊拉伸的理論預(yù)測解。

薄壁管復(fù)合拉扭的控制方程為

σX=ρ0ut

(1)

τX=ρ0vt

(2)

uX=εt

(3)

vX=γt

(4)

式中：ρ0為密度；σ,τ分別為縱向應(yīng)力和剪應(yīng)力;u和v分別為縱向粒子速度和環(huán)向粒子速度；ε和γ分別為縱向應(yīng)變和剪切應(yīng)變。

材料在沒有進(jìn)入相變區(qū)時，可采用彈性本構(gòu)，進(jìn)入相變后，本構(gòu)采用理論預(yù)測中所用本構(gòu)，簡單回顧如下，材料在相變區(qū)滿足

(5)

式中：α為拉壓不對稱系數(shù)；θ=[3/(1-α2)]0.5；β=-θα，相變起始時的k為k0。令θv=θ+β，σv=σ-βk，則材料符合如下的增量型本構(gòu)

(6)

(7)

式中：E為楊氏模量；μ為彈性剪切模量；g為一維拉伸時混合相的的模量。

采用lax格式對控制方程式(1)～式(4)進(jìn)行有限差分，結(jié)合本構(gòu)方程式(6)，即可對薄壁管預(yù)扭沖擊拉伸進(jìn)行數(shù)值模擬，模擬所用參數(shù)如表1所示。

表1 模擬所用參數(shù)

為同時滿足迎風(fēng)條件以及l(fā)ax格式的網(wǎng)格黏性很小的條件，采用100 m，100 s，1 kg作為計算中的量綱單位，模擬中采用時間步為Δt=1×10-10，網(wǎng)格大小為ΔX=1×10-6，共10 001個網(wǎng)格點(diǎn)。由純拉伸實(shí)驗(yàn)知拉伸載荷的上升沿分為兩段，其中第一段約25 μs，占總加載幅值的75%左右，以此作為邊界條件，進(jìn)行模擬。

模擬結(jié)果和實(shí)驗(yàn)結(jié)果的對比如圖7所示。從圖7可知，模擬結(jié)果和實(shí)驗(yàn)結(jié)果基本吻合。A’-B’段的拉扭耦合快波部分無論是實(shí)驗(yàn)結(jié)果還是模擬結(jié)果，結(jié)構(gòu)都比較清晰。至于B’-C’段，實(shí)驗(yàn)波形由于變化較小，且實(shí)驗(yàn)中信號可能存在一定的波動和誤差，僅從實(shí)驗(yàn)波形很難區(qū)分出拉扭耦合慢波部分，但是通過模擬，我們可以從模擬信號中區(qū)分出來兩部分，分別為B’-D’的恒值區(qū)部分以及D’-C’的耦合慢波部分，這一點(diǎn)與理想的瞬時突加載荷的預(yù)測結(jié)果是一致的，從圖7還可知，模擬結(jié)果中B’-D’段的恒值區(qū)對應(yīng)的平臺時間并不長，同時D’-C’的耦合慢波部分的應(yīng)變變化確實(shí)較小，因此造成了實(shí)驗(yàn)波形中慢波部分的結(jié)構(gòu)不明顯。盡管實(shí)驗(yàn)中慢波部分結(jié)構(gòu)不明顯，由于模擬結(jié)果和實(shí)驗(yàn)結(jié)果吻合較好，且模擬中能夠區(qū)分出來恒值區(qū)部分和耦合慢波區(qū)部分，我們認(rèn)為實(shí)驗(yàn)中的B’-C’段也應(yīng)當(dāng)經(jīng)歷了和模擬結(jié)果相似的過程。

由實(shí)驗(yàn)波形以及模擬結(jié)果，可以得到卸載前NiTi合金薄壁管中的拉扭復(fù)合相變波在應(yīng)變空間中的路徑情況，如圖8所示，其中A’-B’段對應(yīng)的為拉扭耦合快波，D’-C’段對應(yīng)的為拉扭耦合慢波，其基本結(jié)構(gòu)也與圖2中應(yīng)力空間中的路徑結(jié)構(gòu)基本一致，與理論預(yù)測相符，由實(shí)驗(yàn)波形的D’-C’的應(yīng)變路徑也可以看出，實(shí)驗(yàn)過程中應(yīng)當(dāng)確實(shí)存在耦合慢波部分。

圖7 模擬和實(shí)驗(yàn)的對比Fig.7 The comparison of simulation and experiment

圖8 實(shí)驗(yàn)以及模擬中的應(yīng)變路徑Fig.8 The strain path of experiment and simulation

3 結(jié) 論

在相變波的研究中，考慮復(fù)合應(yīng)力影響的研究相對較少，復(fù)合應(yīng)力下相變波本身傳播情況的實(shí)驗(yàn)研究則幾乎沒有。本文通過對相變材料NiTi合金薄壁管進(jìn)行預(yù)扭沖擊拉伸實(shí)驗(yàn)，成功觀察到了拉扭復(fù)合應(yīng)力下相變波的傳播情況。

實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明在預(yù)扭沖擊拉伸實(shí)驗(yàn)中，會出現(xiàn)與理論預(yù)測基本一致的相變耦合快波，表明復(fù)合應(yīng)力條件下，相變波的傳播確實(shí)具有耦合特性。實(shí)驗(yàn)結(jié)果中，與理論預(yù)測的相變耦合慢波區(qū)相對應(yīng)部分的應(yīng)變變化值較小，而所處的應(yīng)變狀態(tài)點(diǎn)本身的絕對值相對較大，實(shí)驗(yàn)精度可能會受到影響，故實(shí)驗(yàn)波形中相變耦合慢波部分的結(jié)構(gòu)并不明顯。對實(shí)驗(yàn)過程進(jìn)行數(shù)值模擬，我們得到了與實(shí)驗(yàn)波形較吻合的模擬結(jié)果，并能在模擬結(jié)果中區(qū)分出耦合慢波部分的波系結(jié)構(gòu)，表明實(shí)驗(yàn)過程中應(yīng)當(dāng)確實(shí)存在耦合慢波部分。

此外，實(shí)驗(yàn)結(jié)果還表明，相變材料NiTi合金的相變臨界準(zhǔn)則在復(fù)合應(yīng)力情況下具有率無關(guān)的特點(diǎn)。

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Anexperimentalstudyonthestresswaveswithphasetransitionundercombinedtension-torsionloading

WANG Bo ，ZHANG Ke ，TANG Zhiping

(CAS, Key Laboratory of Mechanical Behavior and Design of Materials (LMBD),University of Science and Technology of China, Hefei 230026, China)

In order to investigate the propagation of stress waves with phase transition under combined stress loading conditions, impact tension loading was applied on a pre-torqued thin walled tube made of NiTi alloy, which transformed its phase under stress loading. The coupling fast waves were observed, proving that the stress waves with phase transition under combined loading were coupling. The results show that the critical criterion for phase transition under combined stress is rate-nonsensitive. The signal of coupling slow waves was very small. A simulation was performed, which fit well with the experiment. The coupling slow waves could be distinguished.

combined stress; thin walled tube; impact tension; stress waves; phase transition

國家自然科學(xué)基金(11072240；11272311)

2016-05-20 修改稿收到日期： 2016-08-09

王波 男，博士生，1988年生

唐志平 男，碩士，教授，1945年生

O347

A

10.13465/j.cnki.jvs.2017.22.005