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线型切割索侵彻硬铝板的实验研究及数值模拟仿真

许兵

  本文以子母弹开舱切割为工程背景,对线型切割索切割常用硬铝(LY12)板的工作原理和过程进行了实验研究及全过程数值模拟。本文研究工作的主要内容有:1)系统概括了聚能装药的形成和侵彻理论。2)利用分离式霍普金森杆实验,研究了硬铝材料LY12的在大应变率条件下的冲击动力响应,并根据实验所得的动态应力应变关系曲线,拟合出该材料的Johnson-Cook本构模型系数,获得数值模拟所需的材料参数。3)通过切割索切割硬铝靶板的实验研究了线型切割索的射流形成情况及其侵彻能力,同时通过实验获得了切割索炸药爆轰的爆轰速度,即在一定装药密度时的爆轰速度,为模拟仿真计算提供了参数和验证。4)介绍了冲击动力学问题数值计算的几种坐标描述方法,以大型动力学有限元计算软件LS-DYNA为例,介绍了其使用的控制方程组和空间有限元离散方法,并讨论了其中的材料本构模型、状态方程模型、单点高斯积分及沙漏控制技术,人工粘性以及步长控制。简单描述了处理高度非线性大畸变冲击动力问题和流体动力问题任意拉格朗日—欧拉网格技术。5)采用LS-DYNA程序对聚能射流侵彻硬铝靶进行了全过程模拟,并通过大量算例对比分析了药型罩形状、锥角、炸高设置以及靶板是否有轴向约束等对射流的形成及其侵彻效果的影响。……   
[关键词]:聚能装药;切割索;侵彻;硬铝;有限元法;数值模拟
[文献类型]:硕士论文
[文献出处]:南京理工大学2003年