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《振动与冲击》 2017年11期
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7A04-T6高强铝合金板对平头杆弹抗侵彻行为的试验与数值模拟研究

司马玉洲  肖新科  王要沛  张伟  
【摘要】:为了解高强铝合金对动能杆的抗侵彻性能,在一级轻气炮上开展了直径5.98 mm的平头刚性弹侵彻6mm厚7A04-T6铝合金靶板的打靶试验,撞击速度范围为73.9~446.5 m/s。获得了弹体贯穿靶板后的剩余速度以及靶板的断裂行为,通过拟合初始-剩余速度数据得到了弹道极限。同时,在ABAQUS/Explicit中建立了三维有限元模型对打靶试验进行了数值计算,7A04-T6的力学行为通过Johnson-Cook本构模型和修正的Johnson-Cook断裂准则描述。试验结果表明,7A04-T6高强铝合金靶板在平头弹撞击下发生剪切冲塞,塞块表面有明显裂纹产生,弹道极限为156.0 m/s,剪切冲塞可在撞击速度不低于约0.90倍弹道极限时形成。数值仿真发现,有限元计算可成功再现靶板的剪切冲塞及冲塞表面的断裂;预报的弹道极限为168.8 m/s,比试验结果高约9%;撞击速度不低于0.92倍弹道极限时靶板发生剪切冲塞破坏,与试验结果十分接近。
【作者单位】南阳理工学院土木工程学院;南阳理工学院软件学院;哈尔滨工业大学航天学院;
【基金】:国家自然科学基金(11502120) 河南省自然科学基金(152300410016)
【分类号】:O385;TG146.21
【正文快照】:
虽然越来越多的高性能材料被采用,由于价格低廉、易于生产加工和安装以及较高的比强度,金属材料特别是高强金属材料仍广泛应用于构筑军事或者民用防护结构[1-2]。近年来,高强钢靶对杆弹撞击的防护性能受到了广泛关注,在文献中有较多的报道,如文献[3-6]。但是,钢板的密度相对较

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