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球形弹丸超高速撞击靶板时背表面材料破碎的数值模拟分析

Numerical Simulation Analysis of Back Fragmentation of Sphere by Hypervelocity Impact

作     者:郝伟江 龙仁荣 张庆明 陈利 龚自正 HAO Weijiang;LONG Renrong;ZHANG Qingming;CHEN Li;GONG Zizheng

作者机构:北京理工大学爆炸科学与技术国家重点实验室北京100081 北京卫星环境工程研究所北京100094 

出 版 物:《高压物理学报》 (Chinese Journal of High Pressure Physics)

年 卷 期:2019年第33卷第2期

页      面:77-83页

核心收录:

学科分类:08[工学] 0801[工学-力学(可授工学、理学学位)] 

基  金:国家自然科学基金(11521062) 

主  题:层裂 压力脉冲 超高速撞击 破碎方式 分布 

摘      要:选取合适的材料状态方程和强度模型,通过数值模拟分析超高速撞击下弹丸材料的破碎行为。弹丸的破碎主要有两种:稀疏波引起的层裂和材料在高压作用下的碎裂。由于层裂影响和高压影响下弹丸的破碎方式不同,导致两种情况下材料产生的碎片形状和大小不同。分析球形弹丸在撞击靶板过程中压力脉冲的传播及衰减形式发现:在弹丸和靶板尺寸相同的情况下,弹丸中压力脉冲的脉宽基本保持不变,而峰值压力随着撞击速度的增加而增加;在撞击速度相同的情况下,弹丸中压力脉冲的峰值压力基本不变,而压力脉冲的脉宽随着靶板厚度的增加而增加。弹丸中传播的压力脉冲与后期弹丸背表面的层裂相关,其峰值及变化速率直接影响背表面层裂厚度,其脉宽直接影响背表面沿弹丸径向的层裂深度。得到层裂厚度以及层裂破碎方式的影响区域,对研究后期碎片云分布有重要参考价值。

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