• ISSN 1001-1455  CN 51-1148/O3
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高温SHPB实验技术及其应用
谢若泽, 张方举, 颜怡霞, 田常津, 李玉龙, 陈裕泽, 李思忠, 陶俊林
2005, 25(4): 330-334. doi: 10.11883/1001-1455(2005)04-0330-05
介绍了高温分离式Hopkinson压杆(SHPB)实验方法,建立了一套高温SHPB实验系统,利用该系统研究了温度对某种抗氢钢动态压缩力学性能的影响,实验温度最高达到1000 ℃,应变率为500~1000 s-1。仅对试件进行加温,并利用一套气动装置在加载前快速完成系统的组装,以尽量减小试件中温度分布的不均匀性。研究结果表明:该气动装置可以将加载前杆端与试件的完全接触时间控制在500 ms内;该抗氢钢的温度软化效应很明显,且温度敏感性随温度升高而下降。
关键词: 固体力学, 高温SHPB系统, 动态压缩, 抗氢钢, 力学性能
动能深侵彻弹的力学设计(III):缩比实验分析
陈小伟, 张方举, 杨世全, 谢若泽, 高海鹰, 徐艾明, 金建明, 屈明
2006, 26(2): 105-214. doi: 10.11883/1001-1455(2006)02-0105-10
开展了25 mm火炮小尺寸缩比弹的正/斜侵彻实验。给出了实验方法、建议弹型和混凝土靶的设计。在620~820 m/s实验速度范围内,缩比弹结构保持完整。结合动能深侵彻弹的力学设计理论和笔者先前的理论工作,对正/斜侵彻的实验结果作进一步的总结,包括着靶姿态、靶体终点效应以及弹体结构变形。
关键词: 爆炸力学, 弹体结构, 缩比实验, 钻地弹, 结构设计, 混凝土, 侵彻
泡沫铝铜合金静态压缩力学行为和吸能性能的实验研究
富裕, 蒋平, 谢若泽, 田常津, 陶俊林, 张方举, 牛伟
2006, 26(5): 416-422. doi: 10.11883/1001-1455(2006)05-0416-07
通过静态压缩实验研究一种新型闭孔泡沫铝材料泡沫铝铜合金的静态压缩力学行为和吸能性能。对实验得到的一定密度范围内的材料的弹性模量E和平台应力pl关于相对密度进行曲线拟合,发现将Gibson等给出的开孔泡沫理论公式中的幂次常数修正为由实验确定的常数,可以给出一定密度范围的闭孔泡沫铝铜合金材料的弹性模量和平台应力与相对密度之间关系的一个较好的估计。采用比能-应力或比能-应变曲线,可以对不同密度的泡沫铝铜合金材料的吸能情况进行较为直观的比较和分析。该曲线对工程设计具有较好的指导意义。
关键词: 固体力学, 泡沫铝铜合金, 静态压缩力学行为, 吸能性能, 比能
V-5Cr-5Ti的常温动态压缩力学性能
谢若泽, 胡文军, 陈成军, 潘晓霞, 何鹏, 张方举, 陈杰
2010, 30(6): 641-646. doi: 10.11883/1001-1455(2010)06-0641-06
采用分离式霍普金森压杆(SHPB)装置,在常温下对V-5Cr-5Ti合金分别进行了应变率效应试验、 限制应变试验和应变累积的动态压缩试验;分析了应变率、应变累积对V-5Cr-5Ti合金动态压缩性能的影响; 并对压缩试验后的试件进行了金相分析。结果表明,V-5Cr-5Ti合金具有明显的应变率和应变历史效应,而 应变历史对材料的动态压缩性能的影响更明显。在高应变率下,应变低于0.20时,出现孪晶组织;而应变高 于0.20时,孪晶组织急剧减少甚至消失。
关键词: 固体力学, 力学性能, 动态压缩, V-5Cr-5Ti合金, 分离式霍普金森压杆
新型头形弹体对混凝土的侵彻
孙传杰, 卢永刚, 张方举, 李会敏
2010, 30(3): 269-275. doi: 10.11883/1001-1455(2010)03-0269-07
针对几种典型的新型头形弹体开展了对抗压强度为9.0、28.4MPa的混凝土靶的侵彻实验,通过观测回收弹体和解剖靶体,初步认识了新型头形弹体侵彻混凝土介质的侵彻机理。在此基础上,提出了混凝土强度弱化量纲一因子S2和头部小圆柱侵彻开孔半径bt,并基于空腔膨胀理论初步建立了新型头形弹体侵彻混凝土介质的理论分析模型。结果表明,对28.4MPa混凝土,理论预测结果与实验数据具有较好的一致性;对9.0MPa混凝土,理论预测结果与实验数据具有一定偏差,但仍可基本反映新型头形弹体的侵彻规律。最后分析了提高新型头形弹体侵彻性能的2个途径:减小S2和增大bt。
关键词: 爆炸力学, 侵彻性能, 侵彻实验, 小圆柱体头形, 混凝土靶, 强度弱化, 空腔膨胀理论
钨纤维增强金属玻璃复合材料弹穿甲钢靶的实验研究
陈小伟, 李继承, 张方举, 陈刚
2012, 32(4): 346-354. doi: 10.11883/1001-1455(2012)04-0346-09
为具体研究钨纤维增强金属玻璃复合材料的力学特性及其穿甲自锐特征,开展了相应的准静态和 动态力学实验,并用火炮开展了复合材料弹体撞击钢靶的穿甲实验,同时利用金相分析对材料失效模式进行 了较系统的识别和分类,并同静动态实验数据进行比较分析,最后开展了材料自锐剪切失效的机理讨论。实 验获得了复合材料的静动态力学特性及其自锐穿甲的形貌,相关分析显示,材料的变形具有明显的应变率效 应,在复合材料弹体侵彻/穿甲过程中,弹体的破坏方式主要表现为局域化的剪切变形和断裂,并呈现出4种 自锐剪切失效模式,增强钨纤维也表现出3类失效破坏模式。
关键词: 爆炸力学, 自锐穿甲, 剪切失效, 钨纤维增强金属玻璃复合材料
火炮发射步枪子弹的次口径实验技术
张方举, 陈小伟, 李思忠, 徐艾民
2009, 29(3): 318-321. doi: 10.11883/1001-1455(2009)03-0318-05
介绍了一种利用25 mm弹道滑膛炮发射7.62 mm步枪子弹的次口径实验技术。利用绝缘胶木弹托解决炮口径远大于子弹弹径的问题,使25 mm滑膛炮易于发射小口径子弹;在子弹后端胶粘一小质量同直径绝缘胶木圆柱,改变弹丸整体质心位置,使质心相对靠前,从而改善子弹发射后的气动弹道特性,保证弹道姿态;在目标靶前分别设置前后阻挡板,以分离、阻挡弹托及弹托碎片,保证弹道实验无附加的碎片效应。
关键词: 爆炸力学, 实验技术, 次口径发射, 25 mm弹道滑膛炮, 7.62 mm步枪子弹
A3钢钝头弹撞击45钢板破坏模式的试验研究
陈小伟, 张方举, 梁斌, 谢若泽, 徐艾明
2006, 26(3): 199-207. doi: 10.11883/1001-1455(2006)03-0199-09
为了研究破片模拟弹的终点弹道效应,进行了不同质量A3钢钝头弹(弹径25 mm)撞击45钢板的试验研究,其中A3钢强度弱于45钢。在约200~800 m/s的撞击速度范围内,随着撞击速度的增加,分别观察到弹体出现泰勒撞击、向日葵型花瓣帽形失效及靶板冲塞穿甲三种破坏模式。伴随弹体和靶体经历的不同结构破坏模式,弹材和靶材也经历着相当复杂的材料失效。
关键词: 爆炸力学, 终点弹道, A3钢钝头弹, 45钢板, 泰勒撞击, 花瓣帽形失效, 冲塞
细长薄壁弹体的屈曲和靶体等效分析
陈小伟, 张方举, 徐艾民, 屈明
2007, 27(4): 296-305. doi: 10.11883/1001-1455(2007)04-0296-10
利用金属靶开展动能深侵彻弹的穿甲屈曲实验研究。实验观察到长/短型弹体动塑性屈曲破坏分别表现为轴向皱褶型和轴向外翻撕裂型2种基本模式。不同的屈曲破坏模式与弹体几何、撞击初条件以及靶材等密切相关。区别于刚性尖头弹穿甲金属靶的韧性隧道开孔,尖头弹因屈曲破坏易变形为钝头形,导致弹体穿透靶板表现为挤凿穿甲。利用薄壁中空柱壳的弹性欧拉屈曲分析和弹体塑性屈服的极限分析给出弹体动塑性屈曲的临界条件。同时给出屈曲实验中混凝土靶和金属靶的等效条件。
关键词: 爆炸力学, 动塑性屈曲, 靶体等效, 混凝土靶, 钻地弹, 穿甲, 钢靶
Taylor撞击实验在泡沫铝合金力学特性研究中的应用
陈成军, 谢若泽, 张方举, 赵亚斌, 卢子兴
2008, 28(2): 166-171. doi: 10.11883/1001-1455(2008)02-0166-06
由于泡沫铝合金具有可压缩性,经典的Taylor理论模型已不适用于描述该类材料。在适当假设的基础上建立了泡沫铝合金Taylor撞击实验分析的理论模型,并利用Taylor撞击实验数据验证了该模型的有效性,研究了泡沫铝合金的动态力学特性。实验结果表明,所考察的泡沫铝合金的应变率敏感性不强。
关键词: 固体力学, Taylor模型, 动态冲击, 泡沫铝合金, 力学性能
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