【摘 要】
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该文在欧拉参考系中,运用有限差分法,基于理想刚塑性模型理论,采用材料塑性力学的动态本构关系,对高速弹丸撞击1420铝合金过程进行了三维数值模拟,并研究了动态屈服强度变化
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该文在欧拉参考系中,运用有限差分法,基于理想刚塑性模型理论,采用材料塑性力学的动态本构关系,对高速弹丸撞击1420铝合金过程进行了三维数值模拟,并研究了动态屈服强度变化对碰撞过程的影响.该文利用图形方式给出了靶材应变、应力、速度、位移和温度在空间和时间上的分布.该文试验结果和模拟结果表明:当粒子高速碰撞靶材时,在弹抗抗口附近在表面小突缘,弹坑有扩展现象,且靠近弹抗口处扩孔大于靶材深处扩孔.模拟结果描述了高速撞击过程;在撞击方向上,弹丸前侧靶材随弹丸运动,弹丸后侧靶材先随弹刃运动,在反向力作用下,速度减小,后来改变方向,靶材先是相对弹丸作逆向运动,后来作绝对逆向运动,造成自由表面小突缘;在入射方向的垂直方向上,靶体材料一直向纵深运动,造成靠近弹抗口处扩孔大于靶材深处扩孔.模拟结果表明:弹丸前端靶材料不受剪应力,只受各向相同的压应力;在高应变率作用下,材料强度很高,弹丸正前方靶材受正应力达到10<10>Pa数量级;随着弹丸深入,弹丸周围靶材塑性区增大,应力值显著增大,应变值先增加后减小但变化幅度不大,温度降低;靶材应变、应力、速度、位移和温度场分布极不均匀,越靠近弹丸梯度越大;弹丸前端靶材塑性屈服区小,约为1-2个弹丸直径,但变形烈度大,在弹丸后侧,存在比前端1倍的塑性屈服区,但变形烈度小.
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