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2A12截锥壳跌落的实验和数值模拟研究

颜怡霞  徐伟芳  陈刚  黄西成  郝志明  
【摘要】:锥壳跌落碰靶是一个复杂的非线性瞬态动力学过程,其中包含锥壳的变形、屈曲以及失效破坏等现象,本文针对2A12空心截锥壳跌落碰靶开展了实验和数值模拟研究。实验利用落锤实验来模拟截锥壳的跌落,通过锥壳小端顶部的配重来提高壳体的重量,获得了不同速度下锥壳跌落碰靶后的变形和破坏形貌。针对实验展开了数值模拟研究,计算中时间积分采用显式中心差分法,利用侵蚀接触动力算法实现锥壳和靶的相互作用。采用Johnson-Cook模型描述壳体的塑性力学性能以及塑性大变形导致的损伤破坏,而对于靶体材料,考虑到其变形不大,采用了随动强化材料模型描述。对于锥壳的破坏采用单元删除技术进行模拟。本研究所采用的动态有限元方法较好地模拟了具有一定配重的2A12截锥壳跌落于45钢板的力学响应,计算得到的锥壳变形以及失效模式与实验结果基本一致。

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