王东宁
,
李嘉禄
,
焦亚男
材料工程
doi:10.3969/j.issn.1001-4381.2013.09.014
建立了平纹织物的三维细观几何模型,利用LS-DYNA有限元软件模拟了弹丸冲击的条件下,单层芳纶织物的响应过程.模型的几何形状参考了平纹织物的截面显微镜照片,使建立的模型更加准确,更接近平纹织物真实的结构.纱线模型选用正交各向异性材料,材料参数和失效条件均参考真实的Kevlar织物,并考虑纱线和纱线之间以及纱线和弹丸之间的摩擦.模拟中,通过设定弹丸的撞击速率Vs,得到剩余速率Vr,并由此计算单层织物的弹道极限速率V50.结果表明:织物的变形过程和失效形式在模拟中得到细致的显现,模拟所得结果V50和织物的失效形式与实验结果的一致程度较好.
关键词:
织物
,
三维细观模型
,
防弹
,
有限元模拟
,
弹道极限
贾斌
,
马志涛
,
张伟
,
庞宝君
材料科学与工艺
为研究泡沫铝板作为防护屏的Whipple防护结构抵御空间碎片超高速撞击的特性,模仿泡沫金属的生产原理建立了泡沫金属细观结构几何模型,结合自编的光滑质点流体动力学程序进行了超高速撞击数值仿真,通过与实验对比验证了模型的有效性.分别对相对密度为23.2%的理想均匀和非均匀开孔泡沫铝板作为防护屏的Whipple防护结构进行了数值仿真,得到了它们的弹道极限曲线,并与实心铝板作为防护屏的Whipple防护结构进行了对比分析.结果表明,相同面密度的泡沫铝板相对于实心铝板能够在更低的速度上将弹丸粉碎、液化及气化.泡沫铝板作为防护屏,在总体上拥有更好的防护性能;相同面密度的理想均匀泡沫铝板的防护性能总体上优于非均匀泡沫铝板.
关键词:
泡沫铝
,
Whipple防护
,
SPH
,
弹道极限
,
空间碎片
贾斌
,
盖芳芳
,
马志涛
,
庞宝君
材料科学与工艺
doi:10.3969/j.issn.1005-0299.2007.05.011
日益增长的空间碎片对在轨航天器的安全运行构成了严重威胁,毫米级空间碎片的防护已成为航天器结构设计必须考虑的问题之一.航天器的蒙皮是抵御空间碎片超高速撞击的最基本防护结构.采用数值仿真并结合试验验证的方法,对5 mm厚5A06铝合金单层板承受2A12铝合金球形弹丸正撞击下的弹道极限进行了研究.研究表明,在验证实验速度范围内,数值仿真结果与实验结果吻合良好;使用数值仿真对实验速度以上的区间进行拓展研究,获得了其弹道极限曲线和弹道极限方程;数值仿真和实验结果与已有经验方程对比表明,经验方程与具体材料的弹道极限有较大偏差,因此,应具体问题具体分析.
关键词:
空间碎片
,
5A06
,
单层板
,
超高速撞击
,
弹道极限
李裕春
,
徐全军
,
刘强
,
沈蔚
,
毛益明
,
范磊
材料科学与工程学报
利用LS-DYNA有限元软件模拟了平头弹垂直冲击作用下平纹织物的动态响应,分析了织物的变形、纱线断裂、冲击载荷以及能量吸收特性,讨论了不同弹体冲击速度对织物动态响应的影响.结果表明:平头弹冲击作用下织物的破坏形式为弹体边缘的剪切破坏.在弹体贯穿织物过程中,纱线应变能、纱线动能和摩擦耗散能是弹体动能转变的主要能量形式.结果还表明,当弹体冲击速度小于临界速度时,织物吸收的能量随冲击速度的增加而增大,弹体冲击速度大于临界速度时织物吸收的能量逐渐降低.本文数值模拟结果与已有实验结果进行了对比,分析表明平头弹冲击织物时的横向偏移变形和吸能特性曲线均吻合较好.
关键词:
平纹织物
,
动态响应
,
能量吸收
,
弹道极限
,
纱线断裂
覃悦
,
文鹤鸣
,
何涛
复合材料学报
doi:10.3321/j.issn:1000-3851.2007.02.023
研究了卵形弹丸撞击下FRP层合板的侵彻和穿透性能,在局部化破坏模式假定的基础上改进了Wen提出的能量简化分析模型.改进模型仍假设弹体在侵彻过程中表面所受靶体的平均压力由靶体材料弹塑性变形所引起的静态阻力和速度效应引起的动阻力两部分组成,认为侵彻过程中靶体对弹的阻力不再是一个常数,而是与侵彻速度相关的函数.同时针对不同厚度靶板的破坏模式,建立了几种不同的侵彻和穿透模型.通过弹头长度与靶板厚度的比较,将侵彻过程分为部分侵彻和完全侵彻;穿透过程分为薄板穿透和中厚板穿透.并且根据不同的破坏方式给出了求解卵形弹丸的侵彻深度、残余速度和极限速度的预测公式.模型预测与实验数据进行了比较,发现侵彻深度和弹道极限速度的理论预测值与实验数据吻合得很好.
关键词:
FRP层合板
,
侵彻
,
穿透
,
弹道极限
,
卵形弹丸
Mehmet ERDEM
,
Hanifi CINICI
,
Ugur GOKMEN
,
Halil KARAKOC
,
Mehmet TURKER
中国有色金属学报(英文版)
doi:10.1016/S1003-6326(16)64090-6
采用粉末冶金法制备装甲用7039铝合金板材.原材料粉末经压制后挤压成板材.经T6热处理后,采用搅拌摩擦焊对板材进行双面焊接.研究焊接板的显微组织和显微硬度.结果表明,搅拌区的晶粒尺寸最小,硬度最低,分别为2～6 μm和HV 80.9.为研究焊接板的弹道性能,采用7.62 mm穿甲弹对基体、热影响区、热力影响区+搅拌区进行射击,获得了这些区域的弹道极限值(v50).基体、热力影响区+搅拌区和热影响区的弹道极限值(v50)分别比相同厚度普通板材的降低了14.7％、15.3％和17.9％.穿甲弹在装甲板上形成花瓣状和延性孔状失效.经挤压和颗粒增强后,热轧-冷轧可提高板材的弹道和力学性能.
关键词:
粉末冶金7039铝合金
,
弹道极限
,
显微组织
,
力学性能
