两种合金钢动态性能与圆筒爆轰加载条件下破片特征关系研究

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两种合金钢动态性能与圆筒爆轰加载条件下破片特征关系研究
杀爆弹利用炸药驱动战斗部壳体产生高速破片以杀伤目标,而破片特征与材料的动态力学性能具有密切的关系。本文针对材料动态力学性能对合金圆筒爆轰破片初速、破片数量及质量分布的影响规律开展研究,以期为战斗壳体材料设计和选用提供支撑。
采用分离式霍普金森压杆(SHPB)对六种不同热处理工艺下401和823合金钢实验材料在104s-1的高应变率条件下的动态强度进行了测试,并利用Johnson-Cook失效方程对每种材料的动态失效应变进行了计算,得到了六种壳体材料的动态强塑性值。进行了一系列不同动态性能壳体材料的圆筒爆轰试验,对破片的初速进行了测量,发现随着壁厚增大,破片的初速都出现了下降的趋势,而不同动态性能的壳体破片初速下降幅度不同。
在相同壁厚条件下,破片初速随着材料动态强度的下降和动态塑性的提高而提高,壁厚4mm圆筒所产生的破片初速受到材料动态性能的影响最大。引入材料动态强度与动态塑性参数建立了预测破片初速用Gurney修正公式,预测了不同动态性能合金钢圆筒内爆条件下的破片初速。
基于LS-Dyna数值模拟软件对实验条件下不同动态性能壳体 ...

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关键词：动态性 合金钢 Johnson Johns Cook