針對(duì)機(jī)匣包容性問題,提出Kevlar平紋織物本構(gòu)模型的擬合方法,分別采用單層殼、多層殼、層合殼三種有限元建模方式對(duì)Kevlar織物軟壁包容環(huán)彈道沖擊過程進(jìn)行模擬,發(fā)展了機(jī)匣包容性仿真分析模型。結(jié)果表明,多層殼模型和層合殼模型的計(jì)算結(jié)果更準(zhǔn)確,并且可以通過調(diào)節(jié)摩擦因子使仿真結(jié)果與試驗(yàn)結(jié)果更接近。在此基礎(chǔ)上研究了撞擊點(diǎn)位置和彈體入射姿態(tài)對(duì)彈體剩余速度的影響。結(jié)果表明:在較小偏移距離內(nèi),撞擊點(diǎn)的位置對(duì)剩余速度的影響可以忽略不計(jì);滾轉(zhuǎn)角和俯仰角對(duì)剩余速度影響較小,而對(duì)于偏航角,當(dāng)角度大于30°時(shí),剩余速度會(huì)隨著角度的增大明顯呈下降趨勢(shì),且彈體出射姿態(tài)也會(huì)發(fā)生明顯變化。 

【文章來源】：振動(dòng)與沖擊. 2020,39(10)北大核心EICSCD

【文章頁數(shù)】：9 頁

【部分圖文】：

不同撞擊點(diǎn)的彈體剩余速度

在機(jī)匣包容性有限元分析中,將Kevlar平紋織物簡(jiǎn)化為正交各向異性連續(xù)體來模擬纖維的力學(xué)行為。圖1為典型Kevlar平紋織物應(yīng)力-應(yīng)變曲線[16],曲線分為以下四個(gè)區(qū)域:卷曲區(qū)(0～1)、峰前線彈性區(qū)(1～2)、峰后線性區(qū)(2～3)與峰后非線性區(qū)(3～4)。對(duì)于卷曲區(qū)、峰前線彈性區(qū)和峰后線性區(qū),應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系可以表示為

建立特征長(zhǎng)度為1 mm的正方形單元對(duì)Kevlar織物材料進(jìn)行參數(shù)化研究,在積分處定義單元厚度為0.5 mm。單元分別受到緯向和經(jīng)向的拉伸加載,設(shè)置邊界條件如圖2所示。對(duì)于不同的加載條件,通過改變參數(shù)的取值進(jìn)行參數(shù)化研究。在簡(jiǎn)單的單軸加載條件下,某些材料參數(shù)對(duì)仿真結(jié)果幾乎無影響,包括剪切參數(shù)和壓縮參數(shù)。另外,由于經(jīng)緯向之間的耦合較弱[19],經(jīng)向參數(shù)對(duì)緯向拉伸加載條件下的仿真結(jié)果的影響可以忽略不計(jì),同樣地,緯向參數(shù)對(duì)經(jīng)向拉伸加載條件下的仿真結(jié)果的影響可以忽略不計(jì)。因此,下面只針對(duì)緯向拉伸相關(guān)參數(shù)進(jìn)行討論。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]Effects of ply orientation and material on the ballistic impact behavior of multilayer plain-weave aramid fabric targets[J]. Gaurav Nilakantan,Steven Nutt.  Defence Technology. 2018(03)
[2]航空發(fā)動(dòng)機(jī)風(fēng)扇機(jī)匣包容性等效試驗(yàn)與分析方法[J]. 柴象海,張曉云,侯亮,楊宵毅.  振動(dòng)與沖擊. 2016(02)



本文編號(hào)：3092509