高光发
,
李永池
,
胡秀章
,
吴立朋
兵器材料科学与工程
doi:10.3969/j.issn.1004-244X.2011.02.004
以钻地弹侵彻混凝土工事为研究背景,在土盘模型的基础上,通过引入冲击波衰减、混凝土靶的应变率硬化效应及修正浮动锁应变的计算,提出一个改进的混凝土抗侵彻T程分析方法,并完善该侵彻算法.利用此算法计算出的结果与试验结果能够更好的吻合,说明该分析方法和算法的有效性和实用性.对不同质量、入射速度的弹体侵彻混凝土的侵彻过程参数以及侵彻结果进行理论分析和数值计算,分析入射速度、弹体质量、应变率影响因子和摩擦角等因素对弹体最大侵彻深度的影响.
关键词:
侵彻
,
土盘模型
,
应变率效应
,
冲击波衰减
,
数值计算
高光发
,
李永池
,
蒋东
,
胡秀章
,
卞梁
兵器材料科学与工程
针对海绵橡胶的物理特性展开了准静态单轴压缩实验和分离式Hopkinson压杆动态压缩实验，得到海绵橡胶材料的应力-应变曲线，并对材料的应变率效应及材料的变形和破坏特性进行深入分析，在此基础上给出材料的动静态本构关系。结果表明：海绵橡胶材料在准静态加载下，应变大于0.3时，应力-应变曲线才开始偏离坐标轴，表现出非线性特征；在冲击载荷下，海绵橡胶的应变率效应并不明显。
关键词:
海绵橡胶
,
材料本构
,
SHPB
,
应变率效应
高光发
,
李永池
,
李建阳
,
王道荣
,
蒋东
功能材料
针对真空橡胶的特性展开了MTS实验和SHPB实验,通过实验获得了材料的基本力学参数和应力-应变曲线,并对材料的变形行为、应变率相关效应和破坏特性作了必要的分析,在此基础上给出了材料的本构关系.结果表明,真空橡胶材料在准静态加载下,应力＜3MPa时,应变率效应不明显;在冲击载荷作用下,随着加载应变率的提高,应变率效应比较明显.
关键词:
真空橡胶
,
材料本构
,
SHPB
,
应变率效应
高光发
,
李永池
,
王志海
,
王道荣
功能材料
聚酯材料在航空航天领域有着较广泛的应用,其高压力学性能的研究逐渐受到人们的关注。针对一种新型聚酯材料通过轻气炮（LGG）实验开展其冲击压缩力学性能研究。采用非对称碰撞直接测量法测量并计算激波速度（D）与波后质点速度（u）的D-u型Hugoniot曲线,并由此推导出P-η型Hugoniot曲线。建立了该材料的Murnagham状态方程,求得了相应的材料参数。并对新型聚酯材料的Murnagham状态方程和P-η型Hugoniot状态方程进行了比较和分析。
关键词:
聚酯材料
,
Hugoniot曲线
,
Hugoniot状态方程
,
Murnagham状态方程
高光发
,
李永池
,
邓世春
,
王道荣
功能材料
针对多功能布的物理特性展开了MTS实验和SHPB实验,获得了材料的基本力学参数和应力-应变曲线,并对材料的变形行为、应变率相关效应和破坏特性作了分析,在此基础上给出了材料的动静态本构关系.结果表明,多功能布材料在准静态加载下和冲击载荷作用下,随着应变率的提高,应力-应变曲线斜率增加,应变率效应比较明显.
关键词:
多功能布
,
材料本构
,
应变率效应
高光发
,
李永池
,
王志海
,
沈玲燕
,
王道荣
兵器材料科学与工程
doi:33-1331/TJ.20111213.1354.001
高碱玻璃布材料在航空航天领域有着较广泛的应用,其高压力学性能的研究逐渐受到人们的关注.针对一种新型高碱玻璃布材料,通过轻气炮实验进行冲击压缩力学性能研究.采用非对称碰撞直接测量法测量并计算激波速度(D)与波后质点速度(u)的D-u型的Hugoniot曲线,并以Hugoniot曲线为基础建立该材料的Grüneisen状态方程,求得相应的材料参数.
关键词:
高碱玻璃布
,
Hugoniot线
,
Grüineisen模型
,
状态方程
高光发
,
李永池
,
段士伟
,
魏磊
兵器材料科学与工程
doi:10.3969/j.issn.1004-244X.2011.01.004
针对93W长杆弹垂直侵彻半无限4340钢靶的准稳定阶段进行研究,根据弹尾和弹体平均速度时程曲线分析准稳定阶段的速度特性和时间分布,并对不同长径比不同入射速度条件下冲击速度与侵彻速度之间的关系进行研究.研究表明,不同条件下侵彻速度与冲击速度发生较大的变化,但两者之间的关系不变且满足线性关系.这种关系与利用流体动力学模型所推导出的线性关系明显不同.
关键词:
侵彻力学
,
准稳定状态
,
冲击速度
,
侵彻速度
高光发
,
李永池
,
赵凯
,
王焕然
兵器材料科学与工程
利用材料动静态力学性能实验结果拟合出的Johnson-cook本构方程,在应用于侵彻问题研究时需要做进一步的校正和优化.基于现有侵彻实验结果和经验证较准确的材料本构方程,对弹靶材料均为4340钢时杆弹垂直侵彻半无限靶板进行系列数值仿真研究和初步的理论分析,得到各本构参数对侵彻计算结果特别是最大侵彻深度的影响规律.研究表明:除参数A外,其他4个参数与弹体的最大侵彻深度之间分别呈线性关系;材料的应变率硬化因子C、温度软化因子m和应变硬化指数n对弹体最大侵彻深度影响远小于参数A和B;相对于参数B与n,参数A的实验测量误差相对较小;在参数的校正和优化过程中,注意对参数A和B、n进行调节,特别是参数B的优化.给出各参数与弹体最大侵彻深度的内在联系表达式,并对实验中的4340钢进行校正和优化.计算表明,利用优化后的本构参数所得到的侵彻结果更加准确.
关键词:
高速侵彻
,
Johnson-cook本构模型
,
Johnson-cook破坏准则
,
侵彻规律
,
参数优化
高光发
,
李永池
,
赵凯
,
王焕然
兵器材料科学与工程
利用Johnson-Cook破坏模型和非线性商业软件Abaqus,以4340钢杆弹垂直侵彻半无限4340钢靶板为例,探讨和分析参数D1～D5对破坏等效应变及侵彻计算过程与结果的影响,并获得各参数对侵彻深度的影响规律.研究表明:参数D1的取值为正值且应非常接近于0.000,综合考虑计算的稳定性,金属材料可取0.001或稍小;D4可取负值,建议为[-0.005,0.005];弹体在侵彻过程中接触部位所受静水压力为正(以压为正)且数值较大,入射速度为2.47 km/s时,弹体头部最大压力-等效应力比最大,达到142.14;D2和D3的取值应非常谨慎,需要通过数值计算验证.用所给出的校正方法和原则,对4340钢的Johnson-Cook破坏准则中参数进行校正,认为参数D1～D5分别可取为0.001、2.730、2.000、0.002和0.610,数值计算表明,用该组数据进行数值计算的结果与实验接近,侵彻仿真过程合理准确.
关键词:
侵彻力学
,
Johnson-Cook破坏准则
,
侵彻规律
,
参数校正
,
4340钢
