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[期刊论文] 任善良 文鹤鸣 周琳
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EI CSTPCD 北大核心
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摘要:在工程实践中,为提高靶板的抗弹性能通常用双层板代替单层板,对平头弹穿透等厚接触式双层金属板进行了理论研究.基于先前单层金属板的穿透理论和实验研究,提出了等厚接触式双层金属板穿透的新模型,利用靶板破坏的应变失效准则分别求出两层板发生的最大整体变形及消耗的能量,根据能量守恒求得双层板的弹道极限.模型预测结果与有限的实验数据吻合较好.当总厚度大于绝热剪切冲塞临界厚度值时,双层板的弹道极限明显高于单层板的弹道极限;小于该值时,双层板与单层板的弹道极限差别不大....
[硕士论文] 任善良
工程力学 中国科学技术大学 2018(学位年度)
摘要:本文对平头弹撞击下双层金属板的穿透行为进行了数值模拟研究,并在相关理论和数值模拟结果的基础上,提出了一个平头弹穿透等厚接触式双层板的理论模型。主要研究成果如下:
  1.采用网格划分软件True Grid建立四分之一弹-靶模型并进行网格的划分,利用修正的Johnson-Cook本构关系通过ABAQUS/Explicit进行了双层板结构在平头弹撞击下穿透的数值模拟。结果表明:双层板的第一层板主要发生剪切破坏,整体变形较小;第二层板发生拉剪复合破坏,整体变形较大。(1)对于单层板和等厚接触式双层板,当厚度小于单层板发生绝热剪切破坏的临界值时,单层板与双层板的弹道极限差距不大,当厚度大于该临界值时,双层板的弹道极限明显较大。(2)对于等厚间隔式双层板,当总厚度较小时,间隔对双层板弹道极限的影响较小;当总厚度较大时,双层板的弹道极限随着靶板间隔的增大而先增大后减小最后接近一个固定值,该固定值大于等厚接触式双层板的弹道极限。(3)对于接触式双层板,当总厚度较小时,相对厚度的变化对弹道极限的影响较小;而当总厚度较大时,对于相同厚度、不同排放顺序的靶板组合,较薄板在前、较厚板在后组合的弹道极限高于相反顺序组合的弹道极限;随着第一层板厚度的增加,弹道极限变化分四个阶段:首先双层板的弹道极限先增加,随后在最大值附近变化,之后逐渐减小,最后在最小值附近变化。
  2.建立了平头弹穿透等厚接触式双层金属板的理论模型。根据Wen-Jones模型和数值模拟结果提出了双层板的破坏模型,利用应变失效准则得到等厚接触式双层板的弹道极限。理论预测与实验和数值模拟结果进行比较后发现吻合得较好。同时发现当厚度小于单层板发生绝热剪切破坏的临界值时,单层板和双层板的弹道极限相差不大;而当厚度大于该临界值时,双层板的弹道极限明显高于单层板的弹道极限。
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