本文關(guān)鍵詞：兩種合金鋼動(dòng)態(tài)性能與圓筒爆轟加載條件下破片特征關(guān)系研究

  更多相關(guān)文章： 圓筒爆轟 動(dòng)態(tài)性能 破片初速 斷裂模式 質(zhì)量分布

【摘要】：殺爆彈利用炸藥驅(qū)動(dòng)戰(zhàn)斗部殼體產(chǎn)生高速破片以殺傷目標(biāo),而破片特征與材料的動(dòng)態(tài)力學(xué)性能具有密切的關(guān)系。本文針對(duì)材料動(dòng)態(tài)力學(xué)性能對(duì)合金圓筒爆轟破片初速、破片數(shù)量及質(zhì)量分布的影響規(guī)律開展研究,以期為戰(zhàn)斗殼體材料設(shè)計(jì)和選用提供支撐。采用分離式霍普金森壓桿(SHPB)對(duì)六種不同熱處理工藝下401和823合金鋼實(shí)驗(yàn)材料在104s-1的高應(yīng)變率條件下的動(dòng)態(tài)強(qiáng)度進(jìn)行了測(cè)試,并利用Johnson-Cook失效方程對(duì)每種材料的動(dòng)態(tài)失效應(yīng)變進(jìn)行了計(jì)算,得到了六種殼體材料的動(dòng)態(tài)強(qiáng)塑性值。進(jìn)行了一系列不同動(dòng)態(tài)性能殼體材料的圓筒爆轟試驗(yàn),對(duì)破片的初速進(jìn)行了測(cè)量,發(fā)現(xiàn)隨著壁厚增大,破片的初速都出現(xiàn)了下降的趨勢(shì),而不同動(dòng)態(tài)性能的殼體破片初速下降幅度不同。在相同壁厚條件下,破片初速隨著材料動(dòng)態(tài)強(qiáng)度的下降和動(dòng)態(tài)塑性的提高而提高,壁厚4mm圓筒所產(chǎn)生的破片初速受到材料動(dòng)態(tài)性能的影響最大。引入材料動(dòng)態(tài)強(qiáng)度與動(dòng)態(tài)塑性參數(shù)建立了預(yù)測(cè)破片初速用Gurney修正公式,預(yù)測(cè)了不同動(dòng)態(tài)性能合金鋼圓筒內(nèi)爆條件下的破片初速�；贚S-Dyna數(shù)值模擬軟件對(duì)實(shí)驗(yàn)條件下不同動(dòng)態(tài)性能殼體材料的爆轟過程進(jìn)行模擬,計(jì)算的破片初速與實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)吻合較好,利用該計(jì)算方法成功預(yù)測(cè)了虛擬合金鋼材料(中等強(qiáng)度、更高塑性特征)在圓筒壁厚3mm時(shí)破片初速,為殼體的選材和材料優(yōu)化設(shè)計(jì)提供了重要參考。利用圖片分析的方法對(duì)爆轟破片的數(shù)量以及質(zhì)量分布進(jìn)行了統(tǒng)計(jì),結(jié)果表明,隨著材料動(dòng)態(tài)塑性的提高以及殼體壁厚增大,圓筒在發(fā)生爆轟加載過程中傾向于發(fā)生拉-剪混合斷裂以及拉伸斷裂等復(fù)雜形式的斷裂,導(dǎo)致破片的尺寸增大,數(shù)量減少且質(zhì)量分布不均。
【關(guān)鍵詞】：圓筒爆轟 動(dòng)態(tài)性能 破片初速 斷裂模式 質(zhì)量分布
【學(xué)位授予單位】：北京理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TG142.33
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 第1章 緒論10-19
• 1.0 研究背景與意義10
• 1.1 破片的殺傷威力影響因素及規(guī)律10-12
• 1.1.1 殼體材料與破片殺傷威力關(guān)系10-11
• 1.1.2 炸藥的能量與破片殺傷之間的關(guān)系11
• 1.1.3 彈體結(jié)構(gòu)對(duì)破片的影響11-12
• 1.2 榴彈的自然破片形成過程和能量傳遞機(jī)制12-13
• 1.3 國(guó)內(nèi)外研究進(jìn)展13-18
• 1.3.1 試驗(yàn)研究進(jìn)展13-15
• 1.3.2 理論研究進(jìn)展15-16
• 1.3.3 數(shù)值模擬研究進(jìn)展16-18
• 1.4 本文研究?jī)?nèi)容18-19
• 第2章 試驗(yàn)過程與方法19-31
• 2.1 試驗(yàn)材料及熱處理工藝19-20
• 2.2 材料動(dòng)態(tài)性能測(cè)試方法20-23
• 2.2.1 材料室溫動(dòng)態(tài)壓縮實(shí)驗(yàn)20-21
• 2.2.2 SHPB裝置原理21-23
• 2.3 圓筒爆轟試驗(yàn)23-28
• 2.3.1 靶網(wǎng)測(cè)速原理25-26
• 2.3.2 高速攝像26-27
• 2.3.4 破片尺寸數(shù)量統(tǒng)計(jì)27-28
• 2.4 圓筒爆轟的有限元模擬方法簡(jiǎn)介28-31
• 2.4.1 計(jì)算模型29
• 2.4.2 材料參數(shù)29-31
• 第3章 材料動(dòng)態(tài)性能與破片初速關(guān)系研究31-56
• 3.1合金鋼動(dòng)態(tài)力學(xué)性能測(cè)試結(jié)果31-34
• 3.1.1 室溫動(dòng)態(tài)壓縮試驗(yàn)結(jié)果分析31-33
• 3.1.2 動(dòng)態(tài)斷裂應(yīng)變的計(jì)算33-34
• 3.2 不同動(dòng)態(tài)性能材料的破片初速研究34-52
• 3.2.1 殼體壁厚對(duì)破片初速的影響34-38
• 3.2.2 材料動(dòng)態(tài)性能對(duì)破片初速的影響38-52
• 3.3 破片初速的有限元驗(yàn)證52-54
• 3.4 本章小結(jié)54-56
• 第4章 材料動(dòng)態(tài)力學(xué)性能與破片數(shù)量以及質(zhì)量分布關(guān)系的研究56-69
• 4.1 破片質(zhì)量與彈坑尺寸關(guān)系分析56-58
• 4.2 不同動(dòng)態(tài)性能條件下破片的質(zhì)量分布規(guī)律58-68
• 4.2.1 壁厚2mm與3mm圓筒彈坑數(shù)量統(tǒng)計(jì)58-63
• 4.2.2 壁厚4mm與5mm圓筒彈坑數(shù)量統(tǒng)計(jì)63-68
• 4.3 本章小結(jié)68-69
• 結(jié)論69-70
• 參考文獻(xiàn)70-74
• 致謝74

【參考文獻(xiàn)】

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中國(guó)碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前1條

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本文編號(hào)：1019858