收藏本站
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

陶瓷和纤维复合材料的动态性能及防护分析

王庭辉  
【摘要】: 本文基于目前陶瓷复合装甲防护应用的需要,开展了相关方面的研究工作。包括对一些陶瓷、金属材料在高温高压条件下的状态方程计算、纤维束的动态拉伸试验研究、一些陶瓷材料的动态三点弯曲实验研究、陶瓷片在应力波作用下的破坏研究以及陶瓷纤维复合板的抗侵彻研究等内容。文中相关的实验结果可以作为相应理论分析和数值模拟的实验依据。对陶瓷片及陶瓷复合板的破坏实验研究和数值模拟分析可以为抗弹陶瓷研究和复合靶板设计提供思路,也可用于装甲防护结构的优化。本文主要研究内容和结论如下: 利用描述晶格热振动贡献特性的Gruneisen状态方程、结合冲击绝热关系,在不考虑电子项及晶格非简谐振动项对压力、内能贡献情况下给出的Walsh求解方法基础上,利用Runge-Kutta数值解法求解了相关微分方程组。研究了金属铝、45钢、钨、钼和陶瓷的内部压力、Gruneisen系数、冷压、冷能与比体积之间的数值关系,得出Gruneisen系数、冷压、冷能及常温下压力随比体积的变化曲线。给出三个压缩状态(比体积分别为V1,V2,V3)下压力随温度变化的曲线,说明温度的变化对压力的影响远小于比体积变化的影响。同时根据求解出的Hugoniot冲击温度,把温度升高引起的热压部分考虑到了状态方程中,并和相关文献中的计算结果进行了比较。利用函数f(γ,V)=0,得到了定容比热Cv和冲击温度T与比容之间的数值关系。 研究了弹性应力波在T型杆和锥形杆中的传播规律。基于实验结果,给出应变相容假定,通过理论分析和实验验证成功解决了实验中所测入射应力波前后幅值不一致的问题;数值模拟了锥形过渡杆对反射应力波波形和幅值的影响,结果表明在一定条件下,锥形过渡杆对反射应力波的影响近似于阶梯过渡杆。测试了五种纤维束的准静态和动态应力应变关系,并比较了它们对应变率的敏感性。 利用HOPKINSON压杆实验原理,用改装的HOPKINSON压杆实验装置测试了陶瓷材料三点弯曲动态力学性能,给出了几种陶瓷材料在不同挠度变化率下的挠度-最大拉应力曲线。给出了陶瓷材料的动态抗弯刚度模型和动态抗弯强度模型,并利用试验数据拟合得到了模型中的参数。测试了五组陶瓷的动态断裂韧性,所测断裂韧性的动态结果是静态结果的1.08~2.83倍。 实验研究了陶瓷/金属复合板在应力波作用下的破坏行为,分析了应力波波头在陶瓷面板中的传播叠加规律。计算了陶瓷面板中的应力分布规律,理论分析得到陶瓷破坏锥的半锥角为41.5°。采用球面应力波的传播理论,求解了距离球腔中心不同远处界面上的应力时间历程,揭示了陶瓷面板中放射状裂纹的形成机制。进一步分析说明了放射状裂纹开始出现时刻早于陶瓷破坏锥形裂纹开始出现时刻。 利用有限元软件ANSYS/LS-DYNA对应力波作用下陶瓷复合板的破坏进行了数值模拟,研究了陶瓷面板中的应力分布规律,吻合理论计算结果。对陶瓷/金属复合靶板和陶瓷/陶瓷/金属复合靶板进行了侵彻实验和数值模拟计算,模拟所得金属背板中的残余穿深和实验所得基本一致。在一定条件下,把同一厚度的陶瓷面板分为两种不同厚度的陶瓷面板组合,研究了它们的抗弹性能变化规律。


知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前20条
1 崔伟峰;李必红;秦健飞;肖志武;;双极聚能射流数值模拟研究[J];采矿技术;2009年05期
2 杨超,赵宝荣,付克勤,田时雨;钨合金穿甲弹侵彻钢装甲过程对弹坑附近靶板性能的影响[J];兵器材料科学与工程;2003年04期
3 杨超,赵宝荣,田时雨,付克勤;侵彻过程弹体和靶中应力应变率分布的数值计算[J];兵器材料科学与工程;2002年03期
4 杨超,赵宝荣,张宝平,李灿波,付克勤,田时雨;侵彻过程塑性波在钨合金弹体中传播速度的研究[J];兵器材料科学与工程;2003年04期
5 焦金锋;夏逸平;李顺波;;弹丸侵彻钢板夹层钢纤维混凝土遮弹板数值模拟[J];黑龙江科技学院学报;2009年01期
6 杨超,张宝平,李灿波,田时雨;侵彻过程中穿甲弹温升机制的研究[J];兵器材料科学与工程;2003年01期
7 顾伯洪,丁辛;三维编织复合材料抗侵彻性能——准静态侵彻实验与弹道侵彻有限元计算的对比[J];东华大学学报(自然科学版);2003年04期
8 邹晓龙,顾伯洪,丁辛;三维编织复合材料准静态侵彻性能实验研究[J];产业用纺织品;2002年02期
9 杨超,赵宝荣,付克勤,田时雨;钨合金穿甲弹侵彻装甲反向喷溅金属流的性态[J];兵器材料科学与工程;2003年03期
10 王琳,王富耻,王鲁,才鸿年;空心弹体侵彻金属靶板的数值模拟和实验研究[J];兵器材料科学与工程;2001年06期
11 焦彤,张宝銔,张海涛,刘长林;钨合金模拟弹侵彻钢板的实验与细观响应分析[J];有色金属;2000年04期
12 杨超,田时雨,付克勤;毁伤过程中弹板破坏机制的研究[J];兵器材料科学与工程;2002年02期
13 李金泉,袁黎明,段占强,黄德武;35CrMnSi穿甲弹侵彻45钢靶板的微观组织观察[J];兵器材料科学与工程;2004年05期
14 ;宝丽人造面板材料(1960年代)[J];国外塑料;2004年07期
15 程兴旺,王富耻,王鲁,李树奎;垂直侵彻钢靶过程中钨合金壳体破坏机理研究[J];稀有金属材料与工程;2002年06期
16 杨超,赵宝荣,田时雨,宋顺成;穿爆弹体尺寸效应的数值分析[J];兵器材料科学与工程;2002年03期
17 吴祥云;细长弹侵彻防护工程材料靶体的试验和理论研究[J];岩石力学与工程学报;2003年09期
18 王延斌,张西前,俞茂宏,林俊德;长杆弹对岩石靶的侵彻分析[J];岩石力学与工程学报;2005年08期
19 李士伦,黄瑜,孙雷,孙良田;一个新的三次方型状态方程[J];西南石油学院学报;1988年03期
20 韦藤幼,何耀文,蒋楚生;新的氨水体系状态方程[J];化学工程;1989年01期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 陈伟;严长清;吴群;李永乐;;开发区土地要素对经济增长的贡献——基于江苏省面板数据的估计与测算[A];2010年中国土地学会学术年会论文集[C];2010年
2 王宏涛;王晓芳;;西部大开发中的信息化、经济结构与区域经济增长——基于1998--2009年我国省际面板数据的实证研究[A];陕西省外国经济学说研究会2010年年会“西部大开发10年”专题研讨会论文集[C];2010年
3 陈春良;;收入差距扩大只是增加侵财犯罪吗?——基于县级面板数据的估计[A];2012年度(第十届)中国法经济学论坛论文集[C];2012年
4 吕明治;;碾压式沥青混凝土面板防渗技术研究综述[A];抽水蓄能电站工程建设文集[C];2005年
5 吕明治;;碾压式沥青混凝土面板防渗技术研究综述[A];抽水蓄能电站工程建设文集——纪念抽水蓄能专业委员会成立十周年[C];2005年
6 赵楠;;中国各地区能源利用效果的统计分析——来自四大直辖市的面板数据实证研究[A];北京市第十四次统计科学讨论会获奖论文集[C];2008年
7 章鸿津;全先成;;江苏沙河抽水蓄能电站水工建筑物布置及主要施工工艺[A];抽水蓄能电站建设经验技术交流会论文集[C];2002年
8 石亚峰;;成组技术在空调器中的应用[A];第八届全国空调器、电冰箱(柜)及压缩机学术交流会论文集[C];2006年
9 杨昆;马军;王剑英;郑奕芳;金伟;;莲花混凝土面板堆石坝设计及其特点[A];水力发电工程与水工建筑物学术论文集[C];2000年
10 曹霞;兰洪涛;;天生桥一级水电站大坝L3/L4面板接缝水下处理[A];救捞专业委员会2005年学术交流会论文集[C];2005年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 王庭辉;陶瓷和纤维复合材料的动态性能及防护分析[D];西南交通大学;2010年
2 于刚;面板数据模型的参数估计问题研究[D];东北师范大学;2011年
3 陈海燕;面板数据模型的检验方法研究[D];天津大学;2010年
4 韩本三;二元选择面板数据模型设定、估计、检验的理论与实证研究[D];西南财经大学;2012年
5 陈青青;面板数据空间误差分量模型估计方法研究[D];华南理工大学;2011年
6 杜忠华;动能弹侵彻陶瓷复合装甲机理[D];南京理工大学;2002年
7 曾召友;电信服务对区域经济增长省际外溢效应的空间面板计量分析[D];西南交通大学;2011年
8 李素芳;基于贝叶斯分位回归理论的截面相依面板协整研究[D];湖南大学;2012年
9 郑大川;巴塞尔新资本协议框架下商业银行内部评级法研究[D];华侨大学;2011年
10 徐建波;长杆射弹对混凝土的侵彻特性研究[D];国防科学技术大学;2001年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 王伟;大型反射面天线面板调整方法研究和测调软件开发[D];西安电子科技大学;2005年
2 亓芳芳;基于面板数据模型的中国民用汽车消费需求预测研究[D];中国科学技术大学;2010年
3 曾燕妮;无形资产价值相关性研究[D];广东外语外贸大学;2008年
4 张振祥;A公司在TFT-LCD面板产业气体应用市场的营销策略研究[D];复旦大学;2010年
5 张晶思;在液晶滴下工艺中保持盒厚均一性的研究[D];上海交通大学;2009年
6 黎午升;J公司液晶面板生产效能提升过程研究[D];吉林大学;2011年
7 齐志坚;松山混凝土面板堆石坝高陡边坡三维有限元分析[D];大连理工大学;2002年
8 李司单;民族乐器用木质泡桐面板振动特性与模态分析[D];东北林业大学;2011年
9 王尚坤;多水平面板数据模型的估计理论及模拟研究[D];云南财经大学;2011年
10 王蕾;面板数据分析法在我国居民收入消费关系中的应用[D];兰州交通大学;2012年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 李薇;液晶面板价格暴涨将止于9月[N];北京商报;2007年
2 王君毅;强调获利 面板厂商调整经营策略[N];电子资讯时报;2006年
3 潘素卿 DigiTimes;新、炫、大手机成新宠 2.8英寸面板当红[N];电子资讯时报;2007年
4 王君毅 陈怡均 DigiTimes;全球面板三大新世代生产线博奕新战局[N];电子资讯时报;2007年
5 王君毅 整理;友达新总座陈来助:面板产业面临五大挑战[N];电子资讯时报;2007年
6 潘素卿 DigiTimes;光联重启触控面板产线筹建苏州模块厂[N];电子资讯时报;2007年
7 记者 万林;松下投资3000亿日元建8代厂 主攻32英寸TFT-LCD面板[N];电子资讯时报;2008年
8 胡春民;三星成功研发82英寸全高清液晶面板[N];中国电子报;2008年
9 李壮;面板业“入冬” 京东方风险待解[N];华夏时报;2008年
10 记者 陈炳欣;10英寸等级成中尺寸市场竞争新焦点[N];电子资讯时报;2008年
中国知网广告投放
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62982499
  • 010-62783978