本文關(guān)鍵詞：蜂窩鋁壓縮侵徹力學(xué)行為的數(shù)值模擬研究

  更多相關(guān)文章： 蜂窩鋁 有限元模型 變形模式 平臺應(yīng)力 能量吸收

【摘要】：蜂窩材料是一種新型的結(jié)構(gòu)和功能復(fù)合材料,其相對密度低,具有較高的比強度和比剛度以及良好的能量吸收能力,因此被做成各種輕質(zhì)結(jié)構(gòu)和緩沖吸能構(gòu)件,在汽車工業(yè)、航空航天、建筑以及包裝等領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用。本文利用ANSYS/LS-DYNA有限元軟件建立了蜂窩鋁的殼單元有限元模型和實體單元有限元模型。首先,建立了考慮蜂窩鋁結(jié)構(gòu)特征的殼單元有限元模型,利用殼單元模型模擬研究了蜂窩鋁的三個方向的單軸壓縮,詳細分析了壁厚和沖擊速度對蜂窩鋁變形模式、平臺應(yīng)力和能量吸收的影響。模擬結(jié)果顯示：蜂窩鋁異面方向的變形模式受壁厚和沖擊速度的影響很小,主要表現(xiàn)為逐步坍塌的變形模式；蜂窩鋁共面方向的變形模式受沖擊速度的強烈影響,主要表現(xiàn)為低速時的準(zhǔn)靜態(tài)模式、中速時的過渡模式和高速時的沖擊模式；蜂窩鋁的平臺應(yīng)力和能量吸收隨著壁厚和沖擊速度的增大而增大。然后,以LS-DYNA材料庫中的126號材料建立了基于實體單元的蜂窩鋁有限元模型,材料本構(gòu)所需要的參數(shù)和曲線通過理論分析和殼單元模型模擬獲得。利用實體模型對蜂窩鋁三個方向的單軸壓縮進行了模擬,獲得了與殼單元模型相一致的應(yīng)力應(yīng)變曲線和能量吸收曲線。同時,蜂窩鋁的實體模型計算規(guī)模較小,減小了計算時間,提高了計算效率。最后,運用殼單元有限元模型和實體模型模擬了彈體侵徹蜂窩鋁實驗,模擬結(jié)果與實驗符合較好。
【關(guān)鍵詞】：蜂窩鋁 有限元模型 變形模式 平臺應(yīng)力 能量吸收
【學(xué)位授予單位】：中國工程物理研究院
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TG146.21;TB383.4
【目錄】：

• 摘要3-4
• Abstract4-7
• 第一章 緒論7-14
• 1.1 引言7-9
• 1.2 蜂窩材料概述9-11
• 1.2.1 蜂窩材料的結(jié)構(gòu)特點9
• 1.2.2 蜂窩材料的性能與應(yīng)用9-11
• 1.3 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀11-13
• 1.4 本文主要研究內(nèi)容13-14
• 第二章 蜂窩鋁的力學(xué)性能理論分析及有限元介紹14-22
• 2.1 引言14
• 2.2 理論分析14-20
• 2.2.1 線彈性變形分析15-18
• 2.2.2 塑性坍塌分析18-20
• 2.2.3 密實化分析20
• 2.3 有限元分析介紹20-21
• 2.3.1 有限單元法簡介20
• 2.3.2 ANSYS/LS-DYNA有限元程序簡介20-21
• 2.4 本章小結(jié)21-22
• 第三章 基于殼單元的蜂窩鋁力學(xué)性能數(shù)值模擬22-48
• 3.1 引言22
• 3.2 蜂窩鋁殼單元有限元模型22-24
• 3.3 蜂窩鋁的共面變形24-39
• 3.3.1 共面變形模式25-31
• 3.3.2 平臺應(yīng)力分析31-35
• 3.3.3 能量吸收情況35-39
• 3.4 蜂窩鋁的異面變形39-46
• 3.4.1 異面變形模式39-43
• 3.4.2 平臺應(yīng)力分析43-45
• 3.4.3 能量吸收情況45-46
• 3.5 本章小結(jié)46-48
• 第四章 蜂窩鋁的實體單元建模48-58
• 4.1 引言48
• 4.2 材料模型與參數(shù)48-52
• 4.2.1 材料模型48-49
• 4.2.2 材料參數(shù)49-52
• 4.3 蜂窩鋁實體有限元模型52-53
• 4.4 模擬結(jié)果與對比分析53-57
• 4.5 本章小結(jié)57-58
• 第五章 蜂窩鋁的侵徹實驗及數(shù)值模擬58-68
• 5.1 引言58
• 5.2 蜂窩鋁侵徹實驗58-59
• 5.3 蜂窩鋁侵徹有限元建模59-60
• 5.4 結(jié)果分析與對比60-67
• 5.4.1 試驗結(jié)果60-62
• 5.4.2 模擬結(jié)果62-67
• 5.5 本章小結(jié)67-68
• 第六章 全文總結(jié)和研究展望68-70
• 6.1 全文工作總結(jié)68-69
• 6.2 今后工作展望69-70
• 參考文獻70-73
• 致謝73

【參考文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 臺雪琰;朱利媛;牛忠榮;;蜂窩材料的工程應(yīng)用及發(fā)展[J];工程與建設(shè);2012年04期

中國碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 王永寧;鋁蜂窩模型及其在汽車碰撞壁障數(shù)值模擬中的應(yīng)用[D];上海交通大學(xué);2007年

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本文編號：833884