本文以北京航空材料研究總院生產(chǎn)的石墨烯增強鋁基SiC復合材料復合裝甲板作為研究對象,對石墨烯增強鋁基SiC復合材料進行靜態(tài)力學試驗、動態(tài)力學試驗(SHPB)等力學基礎(chǔ)試驗,研究了石墨烯增強鋁基SiC復合材料在靜態(tài)及動態(tài)試驗加載條件下的力學性能,并得到該材料在不同應(yīng)變率下的應(yīng)力(stress)-應(yīng)變(strain)曲線關(guān)系。通過對力學試驗的試件進行試驗前后的微觀形貌觀察對比,并且進行彈道槍試驗,對石墨烯增強鋁基SiC復合材料在抗侵徹作用下的失效機理進行了研究。通過對力學試驗數(shù)據(jù)進行參數(shù)擬合,以此進行數(shù)值仿真計算,與試驗結(jié)果進行對比分析。通過擬合石墨烯增強鋁基SiC復合材料在靜態(tài)壓縮力學試驗及SHPB試驗結(jié)果數(shù)據(jù),得到了材料從0.001/s應(yīng)變率到高應(yīng)變率2200/s到5200/s下的應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系,得到了石墨烯增強鋁基SiC復合材料的Johnson-Cook(JC)本構(gòu)模型參數(shù)及Cower-Symonds(CS)本構(gòu)模型參數(shù)。對石墨烯增強鋁基SiC復合材料復合裝甲板進行彈道槍試驗。使用高強鋼破片對靶板進行不同速度下的侵徹試驗,得到靶板在高速侵徹作用下的破壞形式。通過微觀形貌分析可知,石墨...

【文章頁數(shù)】：93 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
1 緒論
    1.1 研究目的及意義
    1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀與分析
        1.2.1 石墨烯的應(yīng)用研究進展
        1.2.2 國內(nèi)外裝甲研究發(fā)展
        1.2.3 侵徹動力學研究發(fā)展
        1.2.4 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀的分析
    1.3 本文研究內(nèi)容
2 材料力學性能研究
    2.1 準靜態(tài)壓縮力學試驗
        2.1.1 準靜態(tài)壓縮試驗裝置
        2.1.2 準靜態(tài)壓縮試驗數(shù)據(jù)處理
        2.1.3 準靜態(tài)力學試驗結(jié)果及分析
    2.2 動態(tài)力學(SHPB)試驗
        2.2.1 材料動態(tài)力學試驗裝置
        2.2.2 試驗結(jié)果分析
    2.3 本構(gòu)模型參數(shù)擬合
        2.3.1 Johson-Cook(JC)本構(gòu)模型
        2.3.2 Cower-Symonds(CS)本構(gòu)模型
        2.3.3 Johnson-HolmquistⅡ本構(gòu)模型
    2.4 本章小結(jié)
3 材料的顯微形貌與物相分析
    3.1 XRD測試及能譜分析
        3.1.1 XRD測試技術(shù)
        3.1.2 XRD測試結(jié)果及分析
        3.1.3 能譜分析
    3.2 顯微形貌觀察
        3.2.1 靜態(tài)壓縮試件微觀形貌
        3.2.2 動態(tài)壓縮試件形貌觀察
        3.2.3 掃描電子顯微鏡(SEM)觀察分析
    3.3 本章小結(jié)
4 彈道槍試驗及結(jié)果分析
    4.1 彈道槍試驗技術(shù)
        4.1.1 彈道槍試驗裝置及技術(shù)
        4.1.2 彈道槍試驗設(shè)置
    4.2 試驗結(jié)果及分析
        4.2.1 靶板侵徹試驗現(xiàn)象及分析
        4.2.2 試驗結(jié)果分析及對比
    4.3 本章小結(jié)
5 石墨烯增強鋁基SiC復合材料抗侵徹仿真及分析
    5.1 基于AUTODYN軟件的不同本構(gòu)模型的有限元驗證計算
        5.1.1 AUTODYN程序的理論基礎(chǔ)
        5.1.2 本構(gòu)模型驗證
        5.1.3 本構(gòu)模型選取
    5.2 數(shù)值仿真計算及結(jié)果分析
        5.2.1 石墨烯增強鋁基SiC復合材料復合靶板抗侵徹仿真結(jié)果分析
        5.2.2 SiC陶瓷抗侵徹仿真分析
        5.2.3 石墨烯增強鋁基SiC復合材料復合靶板抗侵徹機理研究
    5.3 本章小結(jié)
6 總結(jié)與展望
    6.1 總結(jié)
    6.2 展望
參考文獻
攻讀學位期間發(fā)表論文及成果
致謝



本文編號：3849138