基于小冲压实验的低活化钢力学性质研究

《基于小冲压实验的低活化钢力学性质研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、密级:硕士学位论文基于小冲压实验的低活化钢力学性质研究作者姓名：咸永强指导教师:张崇宏、研究员、近代物理研究所学位类别:理学硕士学科专业:材料学研究所:中国科学院近代物理研究所2015年5月Studyonmechanicalpropertiesoflow-activationsteelsbasedonsmall-ballpunchtestByXianYongqiangAThesisSubmittedtoUniversityofChineseAcademyofSciencesInpartialfulfillmentofthere

2、quirementForthedegreeofMasterofScienceInstituteofModernPhysics,ChineseAcademyofSciencesMay,2015关于学位论文使用授权的声明本人在导师指导下完成的论文及相关的职务作品，知识产权归属中国科学院近代物理研究所。本人完全了解中国科学院近代物理研究所有关保存、使用学位论文的规定，同意研究所保存或向国家有关部门或机构送交论文的纸制版和电子版，允许论文被查阅和借阅；本人授权中国科学院近代物理研究所可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检

3、索，可以采用任何复制手段保存和汇编本学位论文。本人离所后发表、使用学位论文或与该论文直接相关的学术论文或成果时，第一署名单位仍然为中国科学院近代物理研究所。本人同意《中国优秀博硕士学位论文全文数据库》出版章程的内容，愿意将学位论文提交《中国学术期刊（光盘版）》电子杂志社，编入CNKI学位论文全文数据库并充实到“学位论文学术不端行为检测系统”比对资源库，同意按章程规定享受相关权益。保密论文在解密后遵守此规定。作者签名：导师签名：日期：2015.6.5原创性声明本人郑重声明：本人所呈交的学位论文，是在导师的指导下独立进行研究所取得

4、的成果。学位论文中凡引用他人已经发表或未发表的成果、数据、观点等，均已明确注明出处。除文中已经注明引用的内容外，不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的科研成果。对本文的研究成果做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本声明的法律责任由本人承担。论文作者签名：日期：2015.6.5致谢谈笑间三年已过，研究生毕业在即，回首三年没有精彩也算丰富。过去的三年里总得贵人相助，要感谢的人很多，谨向所有给予我支持和帮助的人致以最衷心的感谢。首先感谢导师张崇宏研究员，张老师在辐照材料方面深厚的研究积累和对文章精益求精的态度令我

5、感慨至深，从张老师身上，我不仅学到了丰富的知识还体会到耐心细致负责的科研态度，受益良多。其次要感谢能源材料研究组的全体成员，师兄师姐们的鼓励、支持与帮助使我克服了生活学习工作中的迷茫与困惑，感谢宋银副研究员、杨义涛副研究员、张丽卿副研究员、缑洁副研究员以及出国的马艺准师兄对我的照顾，感谢已经毕业的张恒庆、孟彦成两位师兄在科研上的指引与帮助，感谢刘娟、丁兆楠、李彩胜,范嘉琪,是你们陪我成长。再者，感谢评审老师百忙之中抽出时间对我的论文进行评审并提出宝贵的意见。同时感谢HIRFL运行组和320KV高压试验平台工作人员，是你们的辛苦

6、付出使我们成功完成一次又一次辐照试验。最后，我要感谢我亲人与朋友，是你们在生活中无微不至的关心和支持，我才能健康茁壮的成长。祝你们永远的健康。再次向以上所有人员表示最诚挚的感谢。咸永强2015年3月摘要摘要低活化钢是先进反应堆（聚变堆、第四代裂变堆）重要的候选材料，反应堆内部高温高压强辐射的环境对反应堆内部构件（燃料包壳、第一壁、包层等）的机械性能产生很高的要求。本论文基于兰州重离子加速器提供的高能离子辐照条件，模拟反应堆内严酷的辐照环境对低活化钢的力学性能的影响。由于现有的离子、中子辐照装置辐照容积普遍有限，需要从较小的样品

7、获取其力学性质，因此本论文探讨了一种小样品技术即小冲压试验（Small-ballPunchTest），并对这种实验建立了有限元模型（FiniteElementModeling），利用有限元方法对试验样品进行应力应变分析，解释了韧性材料在小冲压试验中总是出现环形断口形貌这一现象，利用拉伸测试数据作为输入成功还原了小冲压实验曲线，得到了实验过程中材料上下表面应力应变随压头位移变化而演变的过程，得出样品裂纹最先出现在下表面的结论。利用FEM分析了高能Ne离子辐照低活化钢的数据，得到材料断裂位移处的剪切应力反映的材料硬化与小冲压实验结

8、果一致。利用扫描电子显微镜（SEM）照片测定了环断口偏离样品中心的距离，验证了有限元模型计算结果。将分形维数（FractalDimension）引入断裂面形貌的分析，利用MATLAB对样品断裂面进行了分形维数计算，结果表明分形维数越大，材料断裂面越粗糙，材料韧性越好。进一步对