Anti-penetrationperformancesofexplosivelyweldedsteel/aluminium platesimpactedbysphericalprojectiles
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摘要: 采用14.5mm 滑膛枪发射直径6mm 的钢质球形弹丸对双层钢/铝、3层钢/铝/钢爆炸复合靶进 行侵彻实验,借助LS-DYNA3D非线性有限元程序进行数值模拟,应用固连-失效模型反映层间结合,分析了 不同组合形式对靶板抗侵彻性能的影响,并对毁伤机理进行初步分析。结果表明:靶板总厚度一定时,3层靶 的抗侵彻性能优于双层靶;双层靶的钢面板与铝背板厚度比为约2∶1时抗侵彻性能最好。面板的毁伤机理 为剪切冲塞耗能,铝背板的毁伤机理为延性扩孔,钢背板为开瓣扩孔;数值模拟同实验结果吻合良好,表明固 连-失效模型可以较好地反映出层间结合对抗侵彻性能的影响。Abstract: A14.5-mmslipchambergunwasusedtoshootthesphericalsteelprojectilewiththediameterof6mmtopenetrateintosteel- aluminumorsteel-aluminum-steelexplosively-weldedplates.The LS-DYNA3Dsoftwarewasappliedtosimulatethesepenetrationprocesses,andthetie-breakmodel wasusedtodescribetheinterfacesbetweentheexplosively-weldedlayers.Theeffectsofthedifferent combinationsoftheexplosively-weldedplatesontheanti-penetrationperformancesandthedamage mechanism wereanalyzed.Theresultsshowthatwhenthetotalthicknessoftheplateisconstant,the anti-penetrationperformanceofthethree-layerplateisbetterthanthatofthetwo-layerplate.Forthe two-layerplate,theoptimizedthicknessratioofthetwolayersisabout2∶1.Atthisratio,thetwolayerplate, ofwhichthefrontlayerissteel,therearlayerisaluminum,hasthebestanti-penetration performance.Thedamagemechanismofthefrontlayerisshearingandtucking.Thedamagemechanismoftherearlayerisprolongingdeformation( whenitisaluminum)andpetaldeformation(when itissteel).Andthesimulatedresultsareingoodagreementwiththeexperimentalones,sothetiebreakmodelcanreflecttheeffectoftheinterlayercombinationonanti- penetrationperformances.
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