陶瓷/钛合金靶抗圆柱体弹侵彻的仿真研究

发布时间：2024-06-23 10:50

　　为研究7.5 g圆柱体弹侵彻下,不同厚度配比的陶瓷/钛合金靶板的弹道极限速度及靶板的破坏模式,利用有限元软件ANLYSYS/LS-DYNA,对高速圆柱体弹侵彻陶瓷/钛合金结构进行数值模拟仿真,得到了弹道极限速度随陶瓷厚度和钛合金厚度变化的拟合公式,探讨了陶瓷和钛合金厚度比对结构抗弹性能的影响规律。结果表明:陶瓷/钛合金结构的破坏变形程度基本随着结构弹道极限速度的增大而增大,与增加陶瓷厚度相比,增加钛合金厚度对弹体侵蚀程度及靶板变形程度产生的影响更大;结构的单位面密度吸能基本随陶瓷/钛合金厚度比的增大呈先增大后减小的趋势,当陶瓷/钛合金厚度比在1～2之间时,结构抗弹性能较好。

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【部分图文】：

图1有限元整体模型

利用有限元软件ANSYS/LS-DYNA,对高速圆柱体弹侵彻陶瓷/钛合金结构进行数值模拟研究。弹体选用长度15mm,直径9mm的圆柱体弹,结构中陶瓷平面尺寸为100mm×100mm,钛合金板平面尺寸为300mm×300mm。弹体、陶瓷以及钛合金板均采用8节点的Soli....

图2有限元模型剖面图

图1有限元整体模型弹体材料为35CrMnSiA低合金超高强度钢,采用*MAT_PLASTIC_KINEMATIC双线性弹塑性本构模型,模型应变率效应由Cowper-Symonds模型描述,材料参数如表1所示。表中,ρ为密度;μ为泊松比;σy为静态屈服强度;E为弹性模量,Eh为硬....

图3靶板破坏形貌

表5不同结构在弹道极限速度侵彻下的数值计算结果编号靶板结构弹道极限速度/(m·s-1)弹体剩余长度/mm背板变形范围/mm背板最大凸起/mm13C/3T55014.612612.823C/4T66014.413713.834C/2T46....

图4弹道极限速度随陶瓷厚度的变化拟合曲线

式中:P根据仿真结果拟合得到,P=161.3。图5弹道极限速度随钛合金厚度的变化拟合曲线

本文编号：3995354