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破片对板结构破坏过程数值仿真

朱海飞  
【摘要】: 飞机结构战伤模式及战伤程度预测是制定战伤抢修预案及改进战斗生存力设计措施的前提和依据,因此开展飞机结构战伤预测研究是飞机战伤抢修及战斗生存力设计领域的当务之急。本文旨在对钝头和离散破片在各种条件下侵彻不同形式靶板进行计算分析,得出破坏结果的规律,总结出侵彻计算程序,以期能为工程设计以及军事应用提供依据。 本文研究内容以数值计算为主,并结合分析方法和经验法。破片形式包括杆式破片、钝头破片等形式,靶板形式包括薄板以及Z型加筋板,破片材料主要为10号和20号钢,靶板材料主要为LY12以及B95两种。通过有限元软件LS-DYNA建模计算破片在不同初速度以及不同入射斜角下侵彻靶板的性能,得出破片极限穿透速度、破片剩余速度、破片剩余质量以及靶板进入塑性变形区域的尺寸等破坏结果。本文首先对钝头破片侵彻薄板的破坏性能进行计算,再分析了离散杆抛撒规律,在详尽的分析了离散杆对薄板和加筋薄板的侵彻破坏性能,同时为了编辑程序的需要研究了破片材料,靶板材料,蒙皮厚度对侵彻结果的影响。最后使用SPH方法简单的分析了超高速情况下侵彻效应。 通过计算可以分析得出破片以及靶板材料、几何尺寸、破片初速度、入射斜角等因素对破坏性能的影响关系,并根据计算所得结果通过数值拟合得出特定条件下适用的经验公式。本文研究结果表明,对于板类结构受侵彻的破坏机理研究,可通过数值计算与经验公式相结合,较准确地得出侵彻破坏结果。


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1 朱海飞;破片对板结构破坏过程数值仿真[D];华中科技大学;2007年
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