Lode参数对Taylor撞击数值仿真的影响 被引量：4

1

作者 刘本学 焦炳银 +1 位作者 肖新科 陈琳 《兵器材料科学与工程》 CAS CSCD 北大核心 2019年第2期82-86,共5页

通过光滑试样及缺口试样单向拉伸等基本材性试验标定本构模型与断裂准则参数。断裂准则分别采用修正JC断裂准则以及洛德角相关断裂准则,将两种断裂准则嵌入到Taylor数值仿真有限元程序,将断裂准则的预测结果与试验结果进行对比,校验断... 通过光滑试样及缺口试样单向拉伸等基本材性试验标定本构模型与断裂准则参数。断裂准则分别采用修正JC断裂准则以及洛德角相关断裂准则,将两种断裂准则嵌入到Taylor数值仿真有限元程序,将断裂准则的预测结果与试验结果进行对比,校验断裂准则的有效性。结果表明:LODE裂准则预报的杆弹延性明显过高。 展开更多

关键词 高强钢 本构模型与断裂准则 洛德角 taylor撞击数值仿真

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双层圆柱壳受物体撞击损伤过程数值仿真(英文) 被引量：11

2

作者 刘俊杰 万正权 +1 位作者 祁恩荣 王辉 《船舶力学》 EI 北大核心 2010年第6期660-669,共10页

圆柱壳是海洋工程结构物和潜体中广泛采用的结构单元,为了研究其在物体撞击作用下的响应以及撞击角度对撞击响应的影响,文中采用大型非线性动态响应分析程序MSC.Dytran,分不同撞击角度,对双层圆柱壳结构受射弹撞击过程进行了数值仿真,... 圆柱壳是海洋工程结构物和潜体中广泛采用的结构单元,为了研究其在物体撞击作用下的响应以及撞击角度对撞击响应的影响,文中采用大型非线性动态响应分析程序MSC.Dytran,分不同撞击角度,对双层圆柱壳结构受射弹撞击过程进行了数值仿真,研究分析了圆柱壳结构的损伤变形、能量吸收及撞击力的变化情况。文中的计算结果对圆柱壳结构物的抗撞击分析研究及合理的结构设计有参考价值。 展开更多

关键词 撞击 双层圆柱壳结构 撞击角度 数值仿真

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超高速撞击数值仿真结果分析 被引量：26

3

作者 贾光辉 黄海 胡震东 《爆炸与冲击》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第1期47-53,共7页

为了分析超高速撞击过程的宏观现象和内在机理,对 9.53 mm铝球以6.64 km/s的速度撞击2 2 mm厚的铝靶的SPH仿真结果进行了量化分析。结果表明:采用SPH方法以及Steinberg弹塑性模型和Mie Grüneisen状态方程,可获得与试验相符的仿真结... 为了分析超高速撞击过程的宏观现象和内在机理,对 9.53 mm铝球以6.64 km/s的速度撞击2 2 mm厚的铝靶的SPH仿真结果进行了量化分析。结果表明:采用SPH方法以及Steinberg弹塑性模型和Mie Grüneisen状态方程,可获得与试验相符的仿真结果;球形破片开坑或穿孔直径遵循初始快速增加、然后缓慢增加,直至稳定的变化规律;破片/靶板界面的最大撞击压力比材料强度大两个量级以上;靶板阻抗力最大值发生在破片最大直径侵入靶板时刻;碎片云的运动过程具有自相似演化特征,其运动范围不会超出碎片云的包络圆锥范围。 展开更多

关键词 固体力学 超高速撞击 光滑粒子方法 数值仿真 碎片云 压力

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弹丸超高速撞击航天器典型防护结构数值仿真 被引量：2

4

作者 庞宝君 朱凼凼 +1 位作者 孙英超 贾斌 《应用力学学报》 CAS CSCD 北大核心 2010年第3期601-605,共5页

选用铝和火山岩两种材料的弹丸,对航天器典型Whipple防护结构进行超高速撞击数值仿真计算。结果表明在弹丸质量和速度相同的情况下,铝弹丸撞击航天器防护结构的损伤效应要远远大于火山岩弹丸撞击的损伤,这是由弹丸材料特性决定的。

关键词 铝 火山岩 弹丸超高速撞击 航天器防护结构 数值仿真

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空间碎片超高速撞击数值仿真技术应用研究 被引量：1

5

作者 闫军 郑世贵 曲广吉 《航天器工程》 2005年第2期99-107,共9页

密切结合国内正在开展的"空间碎片防护设计软件包"设计开发及其相关技术调研分析和初步研究,对超高速撞击数值仿真技术进行了分析研究,包括数值算法和材料模型等。同时,采用国外大型通用商用软件,对航天器防护结构超高速撞击... 密切结合国内正在开展的"空间碎片防护设计软件包"设计开发及其相关技术调研分析和初步研究,对超高速撞击数值仿真技术进行了分析研究,包括数值算法和材料模型等。同时,采用国外大型通用商用软件,对航天器防护结构超高速撞击损伤进行了数值仿真,并与航天器防护结构弹道极限方程进行了定性对比。本文的目的主要在于为航天器超高速撞击损伤预示提供一种仿真手段。 展开更多

关键词 空间碎片 超高速撞击 材料模型 SPH算法 数值仿真

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薄板超高速撞击特性数值仿真研究

6

作者 胡震东 黄海 贾光辉 《弹箭与制导学报》 CSCD 北大核心 2008年第2期111-114,共4页

文中利用数值仿真方法研究薄板超高速碰撞问题，主要分析了铝球对薄铝板（0．11〈t／d≤0．70）在3-6km／s的正向撞击速度下产生的碎片云规律。给出了穿孔直径，发散角度和碎片云特性与撞击速度和弹靶条件的关系，建立了描述这些特征量... 文中利用数值仿真方法研究薄板超高速碰撞问题，主要分析了铝球对薄铝板（0．11〈t／d≤0．70）在3-6km／s的正向撞击速度下产生的碎片云规律。给出了穿孔直径，发散角度和碎片云特性与撞击速度和弹靶条件的关系，建立了描述这些特征量的公式．为碎片云的建模提供了快速有效的途径。 展开更多

关键词 超高速撞击 SPH 碎片云 数值仿真

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撞击载荷下曲板动态破坏特性的试验及数值仿真

7

作者 陈继恩 张涛 蔺晓红 《船海工程》 2011年第6期12-16,共5页

通过系列的低速试验,对撞击载荷下曲板的破坏特性进行研究,并在有限元软件ABAQUS中进行数值模拟。试验结果表明曲板的变形包括局部凹陷和整体变形两个部分,破坏形式为花瓣式撕裂。为了保证有限元计算的准确性,通过材料拉伸试验和有限元... 通过系列的低速试验,对撞击载荷下曲板的破坏特性进行研究,并在有限元软件ABAQUS中进行数值模拟。试验结果表明曲板的变形包括局部凹陷和整体变形两个部分,破坏形式为花瓣式撕裂。为了保证有限元计算的准确性,通过材料拉伸试验和有限元迭代修正结合的方法测定相关的材料参数。采用JOHN-SON-COOK材料模型拟合相关数据,结果表明有限元计算能够有效地预报结构的变形和破损情况。 展开更多

关键词 曲板 撞击试验 花瓣开裂 材料拉伸试验 数值仿真

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超高速撞击仿真算法分析 被引量：22

8

作者 乐莉 闫军 钟秋海 《系统仿真学报》 CAS CSCD 2004年第9期1941-1943,共3页

分别用拉格朗日(Lagrange)算法、欧拉(Euler)算法及光滑粒子流体动力学(SPH)算法对超高速撞击问题进行了数值仿真,对各种算法的优劣性进行讨论及对比研究。与传统的拉格朗日算法欧拉算法相比,新兴的SPH算法更适宜于超高速撞击仿真分析。

关键词 超高速撞击 数值仿真 空间碎片 光滑粒子流体动力学

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超高速撞击丝网防护屏弹丸形状效应数值模拟研究 被引量：3

9

作者 林敏 庞宝君 张凯 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2012年第18期73-77,共5页

采用数值仿真方法研究不同形状弹丸撞击连续型防护屏和丝网防护屏后形成的碎片云特性。研究表明:相同面密度的多层丝网防护屏防护效果优于连续型防护屏;对于连续型防护屏,锥体撞击部位对后板毁伤的影响大于锥体长径比对后板毁伤的影响,... 采用数值仿真方法研究不同形状弹丸撞击连续型防护屏和丝网防护屏后形成的碎片云特性。研究表明:相同面密度的多层丝网防护屏防护效果优于连续型防护屏;对于连续型防护屏,锥体撞击部位对后板毁伤的影响大于锥体长径比对后板毁伤的影响,而对于丝网防护屏影响规律则相反;研究长固锥锥尖撞击2种防护屏后碎片云动量密度,撞击连续型防护屏后,弹丸碎片云动量密度分布具有对称性,较之丝网防护屏分布更为集中,且动量密度峰值大于撞击丝网防护屏后弹丸碎片云动量密度峰值。 展开更多

关键词 弹丸形状 超高速撞击 数值仿真 丝网防护屏 碎片云

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充水压力容器超高速撞击特性试验与仿真研究 被引量：2

10

作者 柯发伟 周智炫 黄洁 《实验流体力学》 CAS CSCD 北大核心 2014年第3期93-97,共5页

通过试验和数值仿真研究铝球以约2.5km/s的速度撞击球形充水压力容器的撞击特性,容器为先充约80%的水再充2.0MPa氮气的球形不锈钢压力容器。结果表明:超高速撞击充水压力容器的主要损伤为穿孔和爆裂;铝球撞击穿透容器后在水中减速明显,... 通过试验和数值仿真研究铝球以约2.5km/s的速度撞击球形充水压力容器的撞击特性,容器为先充约80%的水再充2.0MPa氮气的球形不锈钢压力容器。结果表明:超高速撞击充水压力容器的主要损伤为穿孔和爆裂;铝球撞击穿透容器后在水中减速明显,未对容器后壁造成明显损伤;压力容器的工作压力相同时,在相近的撞击参数下,设计压力小的压力容器更易发生爆裂。研究结果可为在轨航天器上的压力容器设计和空间碎片防护提供参考。 展开更多

关键词 充水压力容器 超高速撞击 风洞试验 数值仿真

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蜂窝夹层板超高速撞击SPH仿真初探 被引量：3

11

作者 贾光辉 黄海 《弹箭与制导学报》 CSCD 北大核心 2004年第S7期145-147,共3页

提出了对蜂窝芯层进行SPH离散化的平移阵列法,可形成蜂窝芯层的SPH几何模型数据。采用LS—DYNA软件的SPH功能,对蜂窝夹层板超高速撞击过程进行了仿真研究。仿真结果显示,蜂窝芯层限制了碎片云的径向飞散,改变了碎片云的形态。

关键词 超高速撞击 数值仿真 光滑粒子算法(SPH) 蜂窝夹层板

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深水环境下双层圆柱壳结构受撞数值仿真 被引量：3

12

作者 刘俊杰 万正权 +1 位作者 蒋彩霞 祁恩荣 《舰船科学技术》 2011年第5期13-18,共6页

水下运载器一旦受到物体撞击造成破舱进水,后果不堪设想。为了提高水下运载器的结构安全性,选取其典型耐压结构形式———双层圆柱壳结构为研究对象,采用MSC.Dytran非线性瞬态动力学分析程序,分3种撞击环境:流固耦合与深水静压联合作用... 水下运载器一旦受到物体撞击造成破舱进水,后果不堪设想。为了提高水下运载器的结构安全性,选取其典型耐压结构形式———双层圆柱壳结构为研究对象,采用MSC.Dytran非线性瞬态动力学分析程序,分3种撞击环境:流固耦合与深水静压联合作用、单深水静压作用以及单流固耦合作用,对双层圆柱壳结构受物体撞击的损伤过程进行数值仿真。通过对计算结果的对比分析,研究了深水压力及流固耦合作用对受撞结构的损伤变形、撞击过程中的能量转换和撞击力的影响。本文的研究成果,可为水下运载器的碰撞研究及抗撞结构设计提供借鉴。 展开更多

关键词 撞击 双层圆柱壳结构 数值仿真 流固耦合

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相邻离心式喷嘴液膜撞击雾化过程仿真 被引量：9

13

作者 王凯 李鹏飞 +1 位作者 杨国华 张民庆 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第2期408-415,共8页

基于Gerris软件建立的锥形液膜雾化破碎过程数值仿真方法,对相邻多个离心式喷嘴液膜撞击雾化过程进行了数值仿真,可视化展示了喷雾场三维形态和结构特征,并做了流场分析,讨论了喷嘴之间的相互干扰作用,获得了液滴空间分布,对相邻不同数... 基于Gerris软件建立的锥形液膜雾化破碎过程数值仿真方法,对相邻多个离心式喷嘴液膜撞击雾化过程进行了数值仿真,可视化展示了喷雾场三维形态和结构特征,并做了流场分析,讨论了喷嘴之间的相互干扰作用,获得了液滴空间分布,对相邻不同数目的喷嘴雾化效果进行了比较。结果表明:双喷嘴液膜撞击会形成一个类似互击式射流撞击形成的扇形区域,但又与其不同;锥形液膜的撞击效果主要依赖径向速度而不是切向速度,液滴平均粒径与撞击液膜间的旋向几乎无关。多喷嘴液膜撞击会使得液滴空间分布发生大的变化,液膜破碎长度会缩短。多喷嘴液膜撞击后的雾化特性是否改善与单喷嘴原先的雾化特性以及喷嘴间的距离密切相关。对于文中特定的喷嘴结构、喷嘴间距及排列方式,双喷嘴的液滴SMD均比单喷嘴的增大约4.8%~6.1%;四喷嘴的液滴SMD比单喷嘴的增大约7.3%,比双喷嘴的增大约2.4%。 展开更多

关键词 离心式喷嘴 锥形液膜撞击 雾化过程 数值仿真

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非等温粗糙表面液滴撞击特性试验与仿真研究 被引量：2

14

作者 岳出琛 戴庆文 +2 位作者 陈磊 黄巍 王晓雷 《摩擦学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第6期692-705,共14页

非等温固体表面液滴碰撞现象广泛存在于航空航天领域机械零部件中,液滴碰撞动力学行为的研究对提升机械零部件传热换热以及润滑性能具有重要意义.为获得液滴在非等温粗糙表面的撞击特性,研究了硅油在金属表面撞击、铺展和回缩的动力学行... 非等温固体表面液滴碰撞现象广泛存在于航空航天领域机械零部件中,液滴碰撞动力学行为的研究对提升机械零部件传热换热以及润滑性能具有重要意义.为获得液滴在非等温粗糙表面的撞击特性,研究了硅油在金属表面撞击、铺展和回缩的动力学行为,并着重分析了硅油黏度、撞击速度、油滴初始直径、金属表面粗糙度及温度对硅油撞击特性的影响.结果表明,在等温表面,液滴最大铺展直径与撞击速度、基体表面温度及液滴初始直径正相关,与基体表面粗糙度、硅油黏度负相关;当表面粗糙度介于6.3~25μm时,其对液滴最大铺展直径影响较小;在非等温表面,液滴回缩过程中少量液体残留并形成尾迹,且残留尾迹随基体温度升高而愈发明显;随后数值模拟了硅油在非等温粗糙表面的碰撞过程,并揭示了基体温度和表面粗糙度的影响机制.本文中研究成果为理解非等温粗糙金属表面液滴的撞击行为提供了丰富的理论和试验依据. 展开更多

关键词 液滴撞击 非等温表面 表面粗糙度 数值仿真 浸润铺展

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海上风机单桩基础受船舶撞击的数值研究 被引量：20

15

作者 郝二通 柳英洲 柳春光 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2015年第3期7-13,共7页

目前国内没有海上风机受船舶撞击的相关规范和损伤评估标准,以国内某单桩基础海上风机为例,运用LS-DYNA软件从能量变化、最大撞击力和风机响应角度对风机受船舶撞击过程进了分析,并提出面积受损率来评估风机受损程度。分析结果显示:船... 目前国内没有海上风机受船舶撞击的相关规范和损伤评估标准,以国内某单桩基础海上风机为例,运用LS-DYNA软件从能量变化、最大撞击力和风机响应角度对风机受船舶撞击过程进了分析,并提出面积受损率来评估风机受损程度。分析结果显示:船舶初始动能在分别不超过约35 MJ、35 MJ、25 MJ时,最大撞击力与船舶质量的1/3次方、速度、撞击角度的正弦值成线性关系,超过时线性关系不再明显;面积受损率能合理反映单桩基础的受损区域和受损面积。 展开更多

关键词 海上风机 单桩基础 撞击力 面积受损率 数值仿真

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固体火箭发动机撞击安全性数值分析 被引量：1

16

作者 孙庆民 王健 《固体火箭技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第3期376-382,共7页

针对固体火箭发动机撞击安全性问题,采用数值分析方法,建立了某两型高能固体火箭发动机轴向与径向撞击模型,完成了不同速度、不同撞击角度下的发动机安全性分析计算,得到了在不同撞击条件下固体火箭发动机推进剂的燃烧、爆炸等反应特点... 针对固体火箭发动机撞击安全性问题,采用数值分析方法,建立了某两型高能固体火箭发动机轴向与径向撞击模型,完成了不同速度、不同撞击角度下的发动机安全性分析计算,得到了在不同撞击条件下固体火箭发动机推进剂的燃烧、爆炸等反应特点。对比相同工况下的火箭撬试验结果,计算结果与实际试验接近,验证了数值模型及参数的正确性。利用已验证的模型和参数,采用相同的计算方法,通过对模型在不同速度下进行多次仿真计算,得到两型发动机的撞击临界速度。研究表明,对于高能固体推进剂固体火箭发动机,随着尺寸与装药量增大,其撞击安全性降低,在相同尺寸时,径向撞击比轴向更容易发生反应。研究结果为高能固体火箭发动机的设计及撞击安全性分析提供了参考。 展开更多

关键词 固体火箭发动机 撞击安全性 冲击起爆 数值仿真

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混凝土房屋结构靶的超高速撞击特性研究 被引量：11

17

作者 牛雯霞 黄洁 +3 位作者 柯发伟 梁世昌 简和祥 柳森 《实验流体力学》 CAS CSCD 北大核心 2014年第2期79-84,共6页

为了研究动能武器对混凝土类目标的毁伤效果，采用试验和数值仿真手段，对钨合金弹丸超高速撞击混凝土房屋结构靶进行了研究，探讨了混凝土房屋结构靶在超高速撞击条件下的毁伤特点。试验所用的钨合金弹丸重35g，长径比为5，撞击速度2．... 为了研究动能武器对混凝土类目标的毁伤效果，采用试验和数值仿真手段，对钨合金弹丸超高速撞击混凝土房屋结构靶进行了研究，探讨了混凝土房屋结构靶在超高速撞击条件下的毁伤特点。试验所用的钨合金弹丸重35g，长径比为5，撞击速度2．5km/s；混凝土房屋结构靶抗压强度34．4MPa。研究发现：在开展的试验条件下，房屋结构靶顶层板和底层板被穿透，未发生解体破坏；靶体中加筋对靶体的穿孔大小及结构破坏没有明显的降低作用；速度2．5km/s的弹丸经撞击40mm厚混凝土板后的速度降到2．0～2．3km/s 范围内；弹丸超高速撞击混凝土房屋结构顶层板形成的碎片云速度较高，部分碎片对人员具有较强的杀伤效果，该部分碎片的扩张角为23＆#176;，在底层板上的分布范围大于穿孔大小。 展开更多

关键词 混凝土 超高速撞击 碎片云 数值仿真

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钢珠对某型发动机压气机一级转子叶片撞击损伤研究 被引量：6

18

作者 李均盛 柴桥 +3 位作者 杨百愚 张贵斌 张忠平 曹国雄 《空军工程大学学报（自然科学版）》 CSCD 北大核心 2013年第6期5-8,共4页

基于钢珠撞击钛合金平板叶片进气边的试验数据,通过模拟撞击过程与撞击结果,确定了仿真所需要的材料参数与计算参数。此后,以某型航空发动机一级转子叶片为研究对象,采用塑性随动硬化本构模型,利用ANSYS/LS-DYNA软件模拟了飞机起飞、降... 基于钢珠撞击钛合金平板叶片进气边的试验数据,通过模拟撞击过程与撞击结果,确定了仿真所需要的材料参数与计算参数。此后,以某型航空发动机一级转子叶片为研究对象,采用塑性随动硬化本构模型,利用ANSYS/LS-DYNA软件模拟了飞机起飞、降落过程中,叶片最大工作状态下,不同速度钢珠对叶片进气边同一部位的撞击损伤。为定量描述损伤规律,提出了相对能量和临界损伤能量的概念,发现:相对能量不仅能够反映外物质量(大小)及相对速度对叶片损伤的总效果,而且就文中研究的叶片而言,相对能量与损伤深度及损伤宽度呈指数关系,叶片的临界损伤能量值为6.6J。 展开更多

关键词 钢珠撞击 发动机叶片 外物损伤 数值仿真

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超高速撞击碎片云特性分析 被引量：10

19

作者 胡震东 黄海 贾光辉 《弹箭与制导学报》 CSCD 北大核心 2006年第S4期747-749,共3页

空间碎片和微流星对于空间飞行器的超高速撞击会产生碎片云,文中用数值仿真的方法对给定速度下的碎片云的长径比的演化过程,长径比与撞击条件的关系,碎片云中碎片粒子的速度分布与弹靶条件的关系等问题进行了分析,并且根据仿真计算的结... 空间碎片和微流星对于空间飞行器的超高速撞击会产生碎片云,文中用数值仿真的方法对给定速度下的碎片云的长径比的演化过程,长径比与撞击条件的关系,碎片云中碎片粒子的速度分布与弹靶条件的关系等问题进行了分析,并且根据仿真计算的结果总结了相应的规律。 展开更多

关键词 超高速撞击 碎片云 数值仿真 SPH

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Lode相关断裂准则在6061-T6511H铝合金Taylor杆断裂预报中的应用 被引量：3

20

作者 杨庆年 陈孝珍 +2 位作者 肖新科 李凡 张伟 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2018年第2期142-149,共8页

为校验Lode参数相关断裂准则的有效性,在一级轻气炮上开展了直径5.9 mm的6061-T6511H铝合金圆柱杆撞击刚性靶的Taylor试验,撞击速度范围为163.4~327.7 m/s,得到了镦粗和剪切开裂两种变形和断裂模式。为表征6061-T6511H铝合金的力学行为... 为校验Lode参数相关断裂准则的有效性,在一级轻气炮上开展了直径5.9 mm的6061-T6511H铝合金圆柱杆撞击刚性靶的Taylor试验,撞击速度范围为163.4~327.7 m/s,得到了镦粗和剪切开裂两种变形和断裂模式。为表征6061-T6511H铝合金的力学行为,开展了多应力状态、多温度下的材料性能测试,结合试验结果和有限元计算标定了修正的Johnson-Cook本构模型和修正的Johnson-Cook断裂准则及一种新近提出的Lode参数相关的断裂准则。最后,在ABAQUS/Explicit中建立了三维有限元模型,采用标定的Lode参数相关和无关的断裂准则开展了数值Taylor撞击试验。结果表明,Lode参数相关的断裂准则可对6061-T6511H铝合金Taylor杆的断裂行为给出合理预报,而Lode参数无关的断裂准则过高估计了材料的延性没能预报到相关断裂行为。 展开更多

关键词 冲击动力学 taylor撞击 断裂准则 罗德参数 数值模拟

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