PELE弹丸壳体的损伤断裂模型

梁民族 李翔宇 覃金贵 卢芳云 王马法

梁民族, 李翔宇, 覃金贵, 卢芳云, 王马法. PELE弹丸壳体的损伤断裂模型[J]. 高压物理学报, 2014, 28(6): 709-715. doi: 10.11858/gywlxb.2014.06.011
引用本文: 梁民族, 李翔宇, 覃金贵, 卢芳云, 王马法. PELE弹丸壳体的损伤断裂模型[J]. 高压物理学报, 2014, 28(6): 709-715. doi: 10.11858/gywlxb.2014.06.011
LIANG Min-Zu, LI Xiang-Yu, QIN Jin-Gui, LU Fang-Yun, WANG Ma-Fa. Damage and Fracture Model for Shell of PELE[J]. Chinese Journal of High Pressure Physics, 2014, 28(6): 709-715. doi: 10.11858/gywlxb.2014.06.011
Citation: LIANG Min-Zu, LI Xiang-Yu, QIN Jin-Gui, LU Fang-Yun, WANG Ma-Fa. Damage and Fracture Model for Shell of PELE[J]. Chinese Journal of High Pressure Physics, 2014, 28(6): 709-715. doi: 10.11858/gywlxb.2014.06.011

PELE弹丸壳体的损伤断裂模型

doi: 10.11858/gywlxb.2014.06.011
基金项目: 国家自然科学基金(11132012)
详细信息
    作者简介:

    梁民族(1989—), 男,博士研究生,主要从事材料动态力学性能研究.E-mail:mzliang@nudt.edu.cn

    通讯作者:

    卢芳云(1963—), 女,博士,教授,主要从事材料动态力学性能研究.E-mail:fylu@nudt.edu.cn

  • 中图分类号: O346.1

Damage and Fracture Model for Shell of PELE

  • 摘要: 结合横向效应增强型侵彻体(PELE)侵彻金属靶板的数值模拟结果和实验结果,将PELE弹丸壳体膨胀断裂过程分为加速膨胀和匀速膨胀两个阶段。在封加波提出的损伤度模型的基础上,推导得到PELE弹丸壳体的损伤断裂方程;并通过PELE壳体断裂实例计算了PELE弹丸壳体膨胀断裂过程的参数,分析了弹丸着靶速度与壳体断裂之间的关系,为PELE弹丸设计提供了理论指导。

     

  • 图  PELE的3个阶段

    Figure  1.  Three stages of penetration process of the PELE

    图  PELE弹丸计算模型

    Figure  2.  Calculation model of the PELE

    图  PELE弹丸壳体Gauge点的径向速度

    Figure  3.  The radical velocity of gauge points in the PELE

    图  实验装置示意图

    Figure  4.  Experimental setup

    图  实验装置

    Figure  5.  Experimental device

    图  PELE壳体断裂的临界应变

    Figure  6.  Critical strain of the PELE

    表  1  材料模型

    Table  1.   Material model

    Component Material species Equation of state Strength model Invalidation model
    Shell 35CrMnSi Linear Johnson-Cook Principal stress
    Core Polyethylene Shock von-Mises -
    Target plate RHA Shock von-Mises Material strain
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    表  2  材料参数

    Table  2.   Material parameters

    Material ρ/(g/cm3) E/(GPa) σ/(MPa) G/(GPa) ν
    35CrMnSi 7.8 210 1 270 81 0.33
    Polyethylene 0.94 1.5 0.26 0.55 0.45
    RHA 7.8 171 1400 64.1 0.33
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    表  3  着靶速度与穿靶时间统计

    Table  3.   Statistics of the impact velocity and the penetrating time

    Experimental No. Velocity/(m/s) Time/(μs) Radical velocity/(m/s)
    1 643 8.4 127
    2 694 7.2 142
    3 762 6.5 153
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    表  4  3个时刻膨胀断裂过程的参数

    Table  4.   Parameters of expansion and fracture at three time points

    t/(μs) $\dot{e}^{\mathrm{p}} /\left(10^{4} \mathrm{~s}^{-1}\right)$ R2/(mm) u0/(m/s)
    8.4 2.62 17.7 127
    7.2 1.91 18.6 142
    6.5 1.71 19.9 153
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出版历程
  • 收稿日期:  2012-11-30
  • 修回日期:  2013-02-22

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