镁铝合金作为一种轻质铝合金,具有密度小、强度高、加工性能好及焊接性能优良的特点,已经被广泛应用于航空、船舶、汽车制造等领域,通过对镁铝合金的断裂特性研究,可以为后期设计、优化铝合金工程构件提供有效的支撑和参考价值。目前,对于轻质镁铝合金动态断裂特性的研究尚处于起步阶段,由于测量技术的局限性,仍有许多问题亟待解决,因此对镁铝合金的断裂特性进行研究具有重大意义,可以为进一步明确轻质镁铝合金的动态断裂性能奠定基础。本文以5A06铝合金为实验对象,基于实验的方法研究了该材料的断裂特性。通过数字图像相关技术获得了5A06铝合金的断裂过程,分析了其应变分布情况,并研究了5A06铝合金的微观失效模式。利用数值模拟的方法,进一步探究实验参数对5A06铝合金动态断裂韧性的影响,分析其应力分布和裂纹扩展情况。本文的主要研究内容如下:(1)在不同温度条件下对试样进行静态拉伸实验,确定试样在不同温度下的力学性能参数。研究发现随着温度的增加,试样的弹性模量、屈服强度、最大拉伸强度和断裂强度不断减小,最大伸长率、最大断面收缩率和断裂应变不断增大。(2)在不同温度条件下对含有预制裂纹的三点弯曲试样进行准静态三点弯曲实验,确定不同温度下的静态断裂韧性,探究其与温度的关系,研究发现当温度从室温增大到300°C时,静态断裂韧性减小到常温下的51%。(3)利用改进的分离式霍普金森压杆装置结合数字图像相关系统对试样进行动态三点弯曲断裂实验,确定加载速率和预制裂纹长度对动态断裂韧性的影响规律,数字图像相关技术用以获取全场应变测量,并利用扫描电镜成像技术研究断口表面的微观失效模式。研究发现加载速率增大14%,动态断裂韧性增大约15%,预制裂纹长度增大40%,动态断裂韧性减小约50%。裂纹起裂时裂尖出现应力、应变集中现象,试样表面的应力分布呈现“蝴蝶型”,试样的微观断裂模式表现为析出相断裂。(4)采用有限元分析软件ABAQUS对准静态三点弯曲断裂进行数值模拟,探究不同预制裂纹长度对静态断裂韧性的影响。研究发现预制裂纹增大40%,静态断裂韧性减小约52%。对动态三点弯曲断裂进行数值模拟,研究其应力分布及裂纹扩展,对实验结果进行了验证。加载速率和预制裂纹长度对动态断裂韧性的影响规律与实验一致,其动态断裂韧性的数值分别与实验结果的误差分别为7.17%和7.66%。