鋁丸作為一種常見的金屬顆粒材料，在眾多工業(yè)領域有著廣泛應用，如表面噴丸強化、拋丸清理、防護工程中的填充材料等。在這些應用場景中，鋁丸不可避免地會受到?jīng)_擊載荷作用。了解鋁丸在沖擊載荷下的動態(tài)力學響應，有助于深入理解其在實際工作條件下的行為表現(xiàn)，為優(yōu)化鋁丸性能、改進相關工藝提供科學依據(jù)。目前，雖然已有部分關于金屬顆粒材料沖擊力學性能的研究，但針對鋁丸在復雜沖擊條件下的動態(tài)力學響應機制仍需進一步系統(tǒng)研究。
一、實驗方法與材料
（一）實驗材料
選用工業(yè)純鋁丸作為研究對象，其化學成分符合相關標準，平均粒徑分別為0.5mm、1.0mm、1.5mm三種規(guī)格。為研究微觀結構的影響，部分鋁丸經(jīng)過特殊熱處理，以獲得不同的晶粒尺寸和組織形態(tài)。
（二）實驗設備
采用分離式霍普金森壓桿裝置對鋁丸進行沖擊加載實驗。該裝置能夠控制沖擊速度，范圍設定為5-50m/s，通過高速攝影儀記錄鋁丸在沖擊過程中的變形和破壞情況，同時利用應變片測量壓桿上的應變信號，經(jīng)數(shù)據(jù)處理得到鋁丸的應力-應變曲線。
（三）實驗方案
將不同尺寸和熱處理狀態(tài)的鋁丸放置在SHPB裝置的入射桿與透射桿之間，調(diào)整沖擊速度，對每個試樣進行多次重復實驗，確保數(shù)據(jù)的可靠性。實驗過程中，保持環(huán)境溫度和濕度恒定，以排除外界因素對實驗結果的影響。
鋁丸在不同沖擊速度、尺寸和材料微觀結構條件下的應力-應變關系、能量吸收特性及破壞模式。研究發(fā)現(xiàn)，鋁丸的動態(tài)力學性能對沖擊速度、尺寸和微觀結構等因素高度敏感，高速沖擊下表現(xiàn)出更高的強度、更好的能量吸收能力和不同的破壞模式。
