鈦合金被廣泛應(yīng)用于航空航天領(lǐng)域,對(duì)鈦合金在外來(lái)物沖擊下的抗撞擊特性進(jìn)行研究,對(duì)于飛機(jī)部件的設(shè)計(jì)與維護(hù)具有重要的工程意義,但是目前國(guó)內(nèi)外對(duì)其系統(tǒng)研究相對(duì)較少。因此,該文以TC4鈦合金為研究對(duì)象,利用試驗(yàn)與仿真相結(jié)合的方式研究TC4鈦合金靶板被高強(qiáng)度金屬?gòu)椧圆煌瑳_擊角度沖擊下的抗撞擊特性,分析了彈體的頭部形狀、彈體的沖擊角度、彈體的初始沖擊速度等因素對(duì)TC4鈦合金靶板抗撞擊特性的影響。主要工作如下:首先,利用中國(guó)民航大學(xué)的一級(jí)輕氣炮系統(tǒng)進(jìn)行彈靶沖擊試驗(yàn),利用四種頭部形狀的彈體正沖擊2mm厚度TC4鈦合金靶板。通過(guò)高速攝像系統(tǒng)記錄彈靶沖擊的過(guò)程以及彈體的速度變化,利用最小二乘法擬合得出不同頭部形狀彈體沖擊下的彈道極限速度。通過(guò)對(duì)試驗(yàn)現(xiàn)象進(jìn)行分析發(fā)現(xiàn),2mm厚TC4鈦合金靶板抗半球形彈沖擊的性能最優(yōu),其次是卵形頭彈,抗平頭彈沖擊的性能最差。另從彈靶的沖擊過(guò)程、靶板耗能以及靶板的失效模式角度進(jìn)行了分析。然后,基于試驗(yàn)工況和JC以及HM仿真模型,利用ABAQUS仿真軟件對(duì)四種彈體沖擊靶板的過(guò)程進(jìn)行有效性驗(yàn)證,通過(guò)對(duì)比試驗(yàn)與每種仿真模型下得到的彈體的彈道極限速度與靶板的失效模式,從而選擇與試驗(yàn)現(xiàn)象最...

【文章頁(yè)數(shù)】：72 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第一章 緒論
    1.1 研究意義及背景
    1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 國(guó)內(nèi)研究現(xiàn)狀
        1.2.2 國(guó)外研究現(xiàn)狀
    1.3 本文主要工作
第二章 彈體頭部形狀對(duì)鈦合金抗撞擊特性影響的試驗(yàn)研究
    2.1 試驗(yàn)方案介紹
        2.1.1 試驗(yàn)設(shè)備
        2.1.2 彈體與靶體
    2.2 TC4鈦合金抗平頭彈撞擊特性研究
        2.2.1 試驗(yàn)數(shù)據(jù)分析
        2.2.2 沖擊過(guò)程分析
        2.2.3 損傷特性分析
    2.3 TC4鈦合金抗半球形彈撞擊特性研究
        2.3.1 試驗(yàn)數(shù)據(jù)分析
        2.3.2 沖擊過(guò)程分析
        2.3.3 損傷特性分析
    2.4 TC4鈦合金抗卵形頭彈撞擊特性研究
        2.4.1 試驗(yàn)數(shù)據(jù)分析
        2.4.2 沖擊過(guò)程分析
        2.4.3 損傷特性分析
    2.5 TC4鈦合金抗球形彈撞擊特性研究
        2.5.1 試驗(yàn)數(shù)據(jù)分析
        2.5.2 沖擊過(guò)程分析
        2.5.3 損傷特性分析
    2.6 彈體頭部形狀對(duì)靶板抗撞擊性能的影響
    2.7 本章小結(jié)
第三章 彈靶有限元模型及有效性驗(yàn)證
    3.1 材料本構(gòu)關(guān)系和失效模型
    3.2 彈靶模型的建立與有效性驗(yàn)證
        3.2.1 彈靶模型的建立
        3.2.2 模型有效性驗(yàn)證
            3.2.2.1 平頭彈沖擊靶板有效性驗(yàn)證
            3.2.2.2 半球形彈沖擊靶板有效性驗(yàn)證
            3.2.2.3 卵形彈沖擊靶板有效性驗(yàn)證
            3.2.2.4 球形彈沖擊靶板有效性驗(yàn)證
    3.3 本章小結(jié)
第四章 彈體撞擊角度對(duì)鈦合金抗撞擊性能影響的仿真研究
    4.1 平頭彈下撞擊角度對(duì)鈦合金抗撞擊性能的影響
        4.1.1 彈道極限分析
        4.1.2 撞擊過(guò)程分析
        4.1.3 失效模式與機(jī)理分析
    4.2 半球形彈下撞擊角度對(duì)鈦合金抗撞擊性能的影響
        4.2.1 彈道極限分析
        4.2.2 撞擊過(guò)程分析
        4.2.3 失效模式與機(jī)理分析
    4.3 卵形頭下撞擊角度對(duì)鈦合金抗撞擊性能的影響
        4.3.1 彈道極限分析
        4.3.2 撞擊過(guò)程分析
        4.3.3 失效模式與機(jī)理分析
    4.4 球形彈下撞擊角度對(duì)鈦合金抗撞擊性能的影響
        4.4.1 彈道極限分析
        4.4.2 撞擊過(guò)程分析
        4.4.3 失效模式與機(jī)理分析
    4.5 不同彈頭下撞擊角度對(duì)靶板抗撞擊特性影響
    4.6 本章小結(jié)
第五章 總結(jié)與展望
    5.1 本文主要完成的工作
    5.2 工作展望
參考文獻(xiàn)
致謝
作者簡(jiǎn)介



本文編號(hào)：3784079