金属多级类蜂窝的压溃及能量吸收机理研究

来源 :2018第十二届全国爆炸力学学术会议 | 被引量 : 0次 | 上传用户:geshufa
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
  蜂窝材料作为一种较为理想的轻质缓冲材料被广泛地应用于诸多领域,但传统蜂窝材料作为一种芯材不利于结构内部的热/流体交换。为了实现这种功能,在传统蜂窝材料的胞壁上开出相应的孔形成胞壁开孔的多级类蜂窝。本文对多级类蜂窝的准静态压溃行为进行了实验和有限元分析研究,分析了试件尺寸、开孔位置等因素对多级类蜂窝力学性能的影响。实验结果表明:试件尺寸对峰值应力和密实应变影响不大,而平均压溃应力在胞元数大于一定数目时趋于稳定;单胞壁开孔多级类蜂窝的峰值应力和密实应变均大于双胞壁开孔多级类蜂窝的,而平均压溃应力则小于双胞壁开孔多级类蜂窝的;进一步建立了相应的有限元模型研究多级类蜂窝的压溃失效机理,获得的名义应力-应变曲线结果与实验结果吻合得较好,同时发现偏孔距对多级类蜂窝的力学性能影响较大。
其他文献
为分析首层穿孔的形成过程及机理,采用二级轻气炮开展了不同长径比、不同撞击速度下的钨合金杆式弹撞击单层薄钢板的实验研究。实验结果表明,穿孔为规则圆形,并存在扩孔效应。采用SPH方法对超高速撞击薄板问题进行数值模拟研究,撞击2~4 μs内主要为动能棒撞击穿透的快速成孔过程,孔洞直径随时间基本呈二次曲线关系,弹靶分离后主要为延性扩孔及孔径回弹过程。依据超高速撞击实验结果及数值仿真结果,构建了包括弹速、弹
本工作基于太赫兹波对非极性材料穿透性好的特点,开展了用于爆炸驱动与冲击加载下惰性材料内冲击波/含能材料内爆轰波界面速度诊断的太赫兹波干涉测量技术及相关实验研究.同时,研制并建立了工作在0.2 THz频段的太赫兹波干涉测速装置,可实现对材料内冲击波(爆轰波)等界面速度的非侵入式连续测量,测量速度上限大于20 km/s,且对界面粗糙度不敏感;随后,应用该技术开展了炸药爆炸近区空气冲击波、化爆驱动飞片冲
韧性金属的动态拉伸断裂是多个领域关注的重要基础问题,其宏观断裂破坏机理往往与冲击波引起的材料内部微观孔洞形核、生长和聚合密切相关.受观测手段限制,通过实验往往难以得到孔洞在强动载下的整个演化过程,不易直接给出孔洞生长和聚合对材料断裂破坏的影响机制.数值模拟成为研究孔洞演化的重要手段,其中分子动力学方法以其直接从原子尺度出发、无需连续介质本构的优势而在孔洞演化研究中备受关注.在本报告中,我们采用分子
金属材料的界面不稳定性问题普遍存在于高温、高压等极端环境下的爆炸与冲击动力学过程中,是一种典型的跨尺度多物理强耦合非平衡复杂流动,同时还涉及到材料的物态方程、本构模型以及材料损伤破坏等瞬态动力学研究的热点问题。论文针对这种多物质大变形流动问题,发展了欧拉型有限体积计算方法并采用欧拉型两步算法进行求解。拉格朗日步在一个时间步长上对拉格朗日形式的控制方程进行计算,初始网格随着物质发生变形。重映射步将拉
本文首先介绍了基于哈密顿原理获得的广义拉格朗日方程,分析方程中耗散能随位移、应变及速度变化各项的物理意义,分别表征了材料内部裂纹面上的摩擦力、与断裂能和速度相关的阻力。比较岩体的应力应变关系,可以看出,岩体动态特性中的率效应应该与材料裂纹萌生、扩展的断裂能有关。其次,讨论了破裂能量难以在连续场中表达的原因,理论表达破裂能需要给出不同于连续场的集合,该集合反应了在非连续尺度(微粒)和能量耗散尺度(分
在国防军事和公共安全领域内,爆炸、冲击侵彻等涉及极端载荷问题的理论研究因涉及复杂的材料和结构以及强非线性而非常困难,相应的实验研究则比较危险且难以开展原位测量并造价昂贵。因此,发展相应的数值模拟方法,对航空航天器应对鸟体、碎片冲击防护,防弹装备对人体的防护,和基于钢筋混凝土结构的武器爆炸侵彻毁伤效应评估及防护等应用领域具有重要的意义。已有数值模拟方法,如基于拉格朗日描述的有限元法受限于网格畸变,近
管道爆炸事故常常发生在核电、化工及储输等行业,是同时涉及爆炸力学、结构动力学、断裂力学的复杂问题。弯管是管道系统的重要组成部分,由于其几何形状特殊,内部爆轰波经过时往往发生衍射及反射,并使得弯管的应力分布及动态断裂行为更为复杂。本文提出一种流-固-断裂耦合的方法研究含缺陷的90°弯管在内部氢氧爆轰作用下的动态断裂行为,初始缺陷分别位于弯管的外弧面、内弧面及侧面中心,氢氧爆轰采用一种基于C-J理论的
研究反舰导弹半穿甲战斗部在爆轰加载下膨胀破碎的数值仿真方法。以“捕鲸叉”反舰导弹战斗部为例,基于AUTODYN软件采用不同算法对战斗部爆炸过程进行数值仿真,讨论了不同算法的适用性;对比分析了当壳体采用Lagrange算法时网格尺寸对计算结果的影响,发现网格尺寸主要影响破片总数以及破片的最小质量,对初速及空间分布的影响不显著;进行了缩尺战斗部的破碎性试验,对比了仿真结果与试验统计结果,说明选用合适的
本文从真实头部结构出发,以脑室为研究对象简化出如图一所示的具有皮肤、头骨、脑脊液、脑组织四部分结构组成的椭球形简单头部模型来进行仿真模拟。模拟过程采用流固耦合的方式,通过在流场的一侧施加冲击波形的方式来进行加载,以头部结构应力应变响应为考察量,考量创伤性脑损伤可能的致伤机理,并确定出以能量率为创伤性脑损伤的致伤阈值判断标准,在此基础上发展区分脑组织灰质和白质的致伤阈值。此外通过在头部叠加保护层的方
会议