為研究7.5 g圓柱體彈侵徹下,不同厚度配比的陶瓷/鈦合金靶板的彈道極限速度及靶板的破壞模式,利用有限元軟件ANLYSYS/LS-DYNA,對(duì)高速圓柱體彈侵徹陶瓷/鈦合金結(jié)構(gòu)進(jìn)行數(shù)值模擬仿真,得到了彈道極限速度隨陶瓷厚度和鈦合金厚度變化的擬合公式,探討了陶瓷和鈦合金厚度比對(duì)結(jié)構(gòu)抗彈性能的影響規(guī)律。結(jié)果表明:陶瓷/鈦合金結(jié)構(gòu)的破壞變形程度基本隨著結(jié)構(gòu)彈道極限速度的增大而增大,與增加陶瓷厚度相比,增加鈦合金厚度對(duì)彈體侵蝕程度及靶板變形程度產(chǎn)生的影響更大;結(jié)構(gòu)的單位面密度吸能基本隨陶瓷/鈦合金厚度比的增大呈先增大后減小的趨勢(shì),當(dāng)陶瓷/鈦合金厚度比在1～2之間時(shí),結(jié)構(gòu)抗彈性能較好。

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圖1有限元整體模型

利用有限元軟件ANSYS/LS-DYNA,對(duì)高速圓柱體彈侵徹陶瓷/鈦合金結(jié)構(gòu)進(jìn)行數(shù)值模擬研究。彈體選用長(zhǎng)度15mm,直徑9mm的圓柱體彈,結(jié)構(gòu)中陶瓷平面尺寸為100mm×100mm,鈦合金板平面尺寸為300mm×300mm。彈體、陶瓷以及鈦合金板均采用8節(jié)點(diǎn)的Soli....

圖2有限元模型剖面圖

圖1有限元整體模型彈體材料為35CrMnSiA低合金超高強(qiáng)度鋼,采用*MAT_PLASTIC_KINEMATIC雙線(xiàn)性彈塑性本構(gòu)模型,模型應(yīng)變率效應(yīng)由Cowper-Symonds模型描述,材料參數(shù)如表1所示。表中,ρ為密度;μ為泊松比;σy為靜態(tài)屈服強(qiáng)度;E為彈性模量,Eh為硬....

圖3靶板破壞形貌

表5不同結(jié)構(gòu)在彈道極限速度侵徹下的數(shù)值計(jì)算結(jié)果編號(hào)靶板結(jié)構(gòu)彈道極限速度/(m·s-1)彈體剩余長(zhǎng)度/mm背板變形范圍/mm背板最大凸起/mm13C/3T55014.612612.823C/4T66014.413713.834C/2T46....

圖4彈道極限速度隨陶瓷厚度的變化擬合曲線(xiàn)

式中:P根據(jù)仿真結(jié)果擬合得到,P=161.3。圖5彈道極限速度隨鈦合金厚度的變化擬合曲線(xiàn)

本文編號(hào)：3995354