反末敏弹战斗部设计+Autodyn仿真(8)_毕业论文

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反末敏弹战斗部设计+Autodyn仿真(8)


                                                 (3.16)
式中D 代表某个单元的损伤, 当D=1.0 时材料失效;Δεp为塑性应变增量;
εf 为当前应力、应变率和温度下的破坏应变。失效应变f 定义为:                           (3.17)
式中,D1~D4同J-C模型;D5和D6为反映温度对断裂影响的材料参数.
表3.4 弹体与7A04-T6铝靶板的J-C模型材料参数
    P/(kg•m-1)    E/GPa    u    Tr/K    Tm/K    A/MPa    B/MPa
靶板    2850    69.35    0.31    293    878    602.5    314.5
破片    17000    160    0.31    300    1723    1506    177
n    c    m    D1    D2    D3    D4    D5    D6
0.482    0.014    1.015    0.059    0.246    -2.41    -0.1    0    0
0.12    0.016    1.000    0    0    0    0    0    0
为验证该模型具有一定的可信性,对有限元模型进行验证,用不同直径的钨球侵彻铝靶板,求得其极限穿透速度(穿透指钨球贯穿靶板),得到如下数据
 
 a) Φ9.2mm钨球侵彻8mm靶板     b) Φ5mm钨球侵彻10mm靶板
 
c) Φ7mm钨球侵彻8mm靶板      d) Φ10mm钨球侵彻8mm靶板
                     
图3.6 破片侵彻靶板后剩余速度

和文献[21]相比,归纳于下表
表3.5 模拟值与实验值对比
破片    靶厚(mm)    弹径(mm)    实验值(m/s)    模拟值(m/s)    相对误差%
钨球    8    9.2    341    350    2.6
    10    5    627    900    43.54
    8    7    423    400    -5.4
    8    10    306    325    6.2

从表中可以看出,该模型对薄靶板仿真误差较小,而对中厚靶板仿真时误差很大,因此,本文的研究内容主要基于5mm厚的铝合金靶板,其为薄靶板,故采用上述仿真方法研究破片侵彻能力是可行的。
下图给出靶板中经常出现的几种变形和断裂模式,如延性扩孔、冲塞、花瓣开裂、盘式凹陷和冲碟,为后文模拟结果提供参考依据。
 
                 图3.7 孔的延性增长、冲塞、花瓣开裂
 
图3.8 冲碟和花瓣开裂
 
图3.9 盘式凹陷和冲碟
3.4.2 形状对破片侵彻能力的分析
3.4.2.1球形破片的模拟结果 (责任编辑:qin)