Børvik等国外学者[44]通过使用LS-DYNA数值模拟的方法对直径为20mm的刚性弹撞击尺寸为8mm厚的Weldox460E型号的钢靶的侵彻过程进行了数值模拟的研究,为了验证靶板材料自身强度属性和数值模拟分析过程中对模型划分的网格书疏密将会对模拟的所得数据产生的影响,并且结合了实验,将数值模拟的结论和实验的真实数据进行了比对。通过对比得出了以下结论:靶体在受到子弹冲击时将会发生绝热剪切,在此过程中网格尺寸对数值模拟结果将会产生非常大的影响,发生这种现象的原因是,实体实验中所观察到的发生绝热剪切的区域宽度比数值模拟中的网格尺寸更小。当靶板模型网格划分过大的时候,模拟结果将会与实验真实数据产生较大的差别,而在将网格尺寸进行了局部细化后,数值模拟结所得的果将会得打大大的改善,所得数值也更加接近实验所得的真实数值。除了网格尺寸会对模拟结果产生影响,应变率、应力状态和温度也会对模拟结果产生很大的影响,因此有必要在建立有限元模型时将这几个实验参数录入材料的本构和失效模型中。实验表明,通过LS-DYNA创建的有限元的材料模型可以很好描述子弹侵彻靶板时的材料失效模式,数值模拟所得的相关图表以及应力、应变云图相比较于分析模型或者实验也更容易让研究者对子弹冲击靶板产生的整个侵彻过程有更为直观和准确的认识。

外国学者Dey和Børvik等[45]使用数值模拟软件LS-DYNA对比几种不同的强度模型进行了对比,并将所得结果与平头弹冲击12mm厚度的编号为Weldox460E的钢靶的侵彻实验所得结果进行了比对。结果表明,利用已修正了形式的Johnson-Cook模型进行数值模拟,所得模拟结果十分接近真实情况。Gupta等学者[46]使用软件ABAQUS/EXPLICIT对实验进行了数值模拟,分别考虑了弹体头部的结构、弹体冲击靶板的速度和实验靶板厚度的选择对子弹侵彻性能的影响。为了最大程度的避免单元变形,半球形头弹和卵头弹弹体侵彻穿透靶板的过程中运用了自适应网格技术,数值模拟数据经证实与实验所得数据吻合程度很高。

不过目前大多数的研究主要是集中在刚性弹体对靶板的垂直侵彻上,只有少量研究者对斜侵彻进行研究,所以相对于斜侵彻研究的真正有效数据相当有限。本课题对船舶侧舷角度对抗侵彻性能的研究将主要涉及钢板的斜侵彻问题,对以后的研究有一定的参考意义。

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