一、侵彻环境下两种钨合金的细观响应特性(英文)（论文文献综述）
冯志威[1]（2021）在《硬质合金破片侵彻UHMWPE纤维层合板研究》文中提出UHMWPE（超高分子量聚乙烯）纤维作为新一代高强度、高模量的纤维,显着提升了单兵防护水平,而使用硬质合金作为侵彻体材料则可以提高武器的穿甲能力和杀伤能力。为了研究UHMWPE纤维层合板在硬质合金破片冲击下的弹道极限、变形过程和抗侵彻特性,本文以硬质合金破片对UHMWPE纤维层合板的侵彻过程作为研究背景,通过数值模拟、试验、理论分析三种方法进行研究,建立了破片侵彻纤维层合板宏—细观多尺度有限元模型和能量分析模型。开展了1.5g硬质合金破片侵彻11mm厚UHMWPE纤维层合板试验,验证了有限元模型和能量分析模型的正确性。通过数值模拟和能量分析模型对不同入射速度（300m/s–1100m/s）破片侵彻层合板（靶板）进行计算,得出结论:1)侵彻过程中,靶板背面鼓包变形范围呈“正方形”分布,分层破坏范围在弹道方向上呈先增大后减小的轴对称分布,鼓包运动速度与破片速度呈正相关,拟合系数值为0.335–0.395;2)硬质合金破片侵彻能力较同质量钢破片提高23.67%,较同体积钢破片提高36.72%;3)侵彻过程中靶板以压缩变形、剪切破坏、分层破坏、拉伸变形四种能量吸收机制为主。靶板中产生任何一种破坏机制是多种因素叠加的结果,在不同的破坏机制中各种因素的主导地位不同;4)当破片入射速度小于弹道极限时,靶板以压缩变形和剪切破坏吸能为主;当破片入射速度大于弹道极限时,靶板以剪切破坏、拉伸变形和分层破坏吸能为主;随着入射速度的提高,靶板的主要破坏形式由压缩变形和剪切破坏向拉伸变形和分层破坏转变。
夏韬[2]（2021）在《浇注PBX装药战斗部侵彻过程点火响应与数值模拟研究》文中研究指明浇注PBX炸药在高速侵彻毁伤武器中被广泛运用,装药战斗部在侵彻过程中能否在预定的目标位置起爆将直接影响武器的可靠性与毁伤性能。在侵彻过程中,浇注PBX炸药会受到低幅值长脉冲（<1GPa,>0.1ms）的冲击载荷,进而容易发生意外的非冲击点火,这将严重影响武器可靠性与安全性。因此,研究浇注PBX装药战斗部在侵彻过程中的意外点火响应具有重要意义。本文通过对浇注PBX药片进行落锤撞击点火、摩擦点火实验,然后对样品开展宏细观撞击点火数值模拟与宏细观摩擦点火数值模拟研究,根据所测样品点火实验的结果分析数值模拟的准确性,最后将该方法用于分析侵彻战斗部装药的点火响应与安全侵彻阈值。本文的主要研究内容及结果如下:制备HTPB基浇注PBX样品,并将其制成一定规格的药片,进行落锤撞击点火与摩擦点火实验,通过布鲁斯顿法测得到药片发生点火的临界落高H50为46.5cm,临界液压σ50为3.7MPa。通过设计撞击落锤冲击力测试装置与摩擦摆锤冲击测试装置,测试不同落高下药片承受的落锤冲击力与不同液压下摆锤冲击力,分析药片在撞击作用与摩擦作用的载荷条件,为宏观数值模拟提供边界载荷。对浇注PXB药片的落锤撞击点火实验、摩擦点火实验分别进行宏细观数值模拟,基于炸药温升曲线判断其发生点火的区间。数值模拟所得结果与实验结果基本一致,在落锤作用下点火的临界落高区间为46～48cm,在摩擦作用点火的临界液压在3.5～4Mpa之间;撞击与摩擦作用下,炸药内部温升主要来自粘结剂与炸药颗粒cohesive界面损伤后产生的微裂纹的摩擦;对于摩擦点火实验而言,与外界摩擦作用产生的热量对炸药颗粒点火影响较小,但是外界摩擦可影响浇注PBX内部界面的损伤和微裂纹的摩擦影响点火结果;细观模型中炸药颗粒分布以及颗粒大小级配的随机性会影响点火结果,但影响不大。从宏观模拟分析弹体侵彻过程装药力学响应与形变规律,装药所经历的力学响应过程类似机械撞击与摩擦,然后通过撞击、摩擦点火响应的细观模型,分析装药在不同着靶初速下的点火情况。基于随机圆的细观模型分析弹体的最大安全着靶初速为1200m/s;基于voronoi图构建不同形貌的炸药晶体颗粒细观模型,研究颗粒形貌对点火影响,晶体为多边形时最大安全着靶初速为200～400m/s;通过将多边形球形化后,最大安全着靶初速提高至400～600m/s。
秦国华[3]（2021）在《强动载下完整及颗粒状陶瓷动态力学行为及破坏机理研究》文中进行了进一步梳理陶瓷材料具有高强度、高体积声速等良好的力学性能,其作为装甲防护材料在军事工程、航空及舰船结构等防护领域已经得到了广泛的应用。然而,脆性陶瓷的抗拉强度远小于抗压强度,其损伤始于没有明显塑性变形情况下的微裂纹扩展。在弹丸侵彻陶瓷靶板过程中,裂纹扩展速度要高于侵彻速度,弹丸接触区域的靶板实际已完全损伤至颗粒状陶瓷。因此,研究陶瓷材料在强动载作用下的动态力学性能和其损伤机理,不仅要考虑到完整陶瓷的破坏机制,同时应当对颗粒状陶瓷的损伤和破坏进行研究。本文选取完整的WC-Co金属陶瓷和Al2O3/Si C复相陶瓷,以及不同粒度和级配的Al2O3颗粒陶瓷材料,采用理论和实验相结合的方法,对完整和破碎陶瓷在强动载下的动态力学行为及破坏机理展开详细研究。首先,通过SHPB实验发现WC-Co金属陶瓷在动态加载下具有明显的应变率效应,随着应变率的增高,其破碎强度明显增大。WC-Co金属陶瓷在动态加载下具有明显脆性特征,其破碎形式为颗粒状破碎。基于JH2本构模型,完成对WC-Co金属陶瓷含损伤的动态本构建模。结合LS-DYNA数值仿真和实验分析,完成对本构模型的有效性验证。结果发现数值模拟波形与实验波形接近,试样发生了明显的脆性破坏,最终呈破碎至颗粒状,且与实验结果形成一致。对比文献中WC-Co金属陶瓷常用的JC本构模型,发现仿真得到的波形与实验波形有明显出入,且试样在应力加载下没有产生破碎,而是逐渐镦粗,最终压扁,表现出明显的塑性特征,这与实验结果有一定出入。其次,开展了Al2O3/Si C复相陶瓷微观组织特性和静动态拉伸/压缩试验研究,获得了材料的动态力学性能,包括强度的应变率效应和损伤机理。基于JH2本构模型,建立了Al2O3/Si C复相陶瓷含损伤的本构模型,并结合LS-DYNA数值仿真和实验分析,完成了对本构模型有效性的验证,并通过试样的Von-Mises应力云图与实验软回收得到的陶瓷试样对比,获得了材料的动态破碎与损伤特性。然后,对不同粒度和不同级配的Al2O3颗粒陶瓷材料开展了单脉冲加载下的SHPB被动围压实验,发现随着应变率的提高,Al2O3颗粒陶瓷材料也表现出了明显的应变率效应;通过对实验收集得到的颗粒进行粒度分析,发现在动态加载下,会有更小陶瓷颗粒的产生,这说明Al2O3颗粒在动态加载下产生了明显的破碎。最后,通过对三种粒度和两种级配条件下的Al2O3颗粒陶瓷复合装甲进行侵彻实验研究,发现对于每一种粒度和级配的颗粒陶瓷材料,随着弹丸速度的增加其侵彻深度和侵彻孔径都会相应增大,当弹丸达到一定的速度后,孔径的增加会逐渐变缓,其数值接近弹丸的直径;对于不同的粒度和级配,随着颗粒平均粒度的减小,侵彻深度和孔径会相应减小,其抗侵彻性能逐渐提高。
陈海华,张先锋,刘闯,林琨富,熊玮,谈梦婷[4]（2021）在《高熵合金冲击变形行为研究进展》文中研究说明高熵合金作为一种多主元合金,突破了传统合金单主元的设计思想,体现出不同于传统合金的优异性能,特别在高温、高压、高应变率等极端环境中有着良好的应用前景。从微观、细观与宏观尺度分析高熵合金的冲击变形特性对于其工程应用具有重要的指导作用,主要涉及元素效应、细观结构以及高温高应变率条件对高熵合金冲击损伤演化、微观结构变化和冲击变形演化过程的影响机制。元素效应主要讨论了原子半径差异较大的金属与非金属元素对高熵合金冲击变形行为的影响;根据细观结构不同,将高熵合金分为单相与多相结构,单相高熵合金为塑性较好的面心立方（face centered cubic,FCC）结构、强度较高的体心立方（body centered cubic,BCC）与密排六方（hexagonal closepacked,HCP）结构。多相高熵合金的细观结构为这三种单相结构或者与其他相的组合,多相高熵合金的协同变形能够使其获得更为优异的综合力学性能。高温与高应变率作为外部条件对高熵合金的影响与其他金属相似,高温促进材料软化而高应变率促进材料硬化,部分高熵合金在高温下具有更优异的抗变形能力。针对高熵合金的冲击特性,总结了目前高熵合金在国防工程冲击领域的应用,归纳了高熵合金冲击变形行为研究存在的问题,并进一步对高熵合金在极端条件下的应用进行了展望。
袁焘[5]（2020）在《异型截面侵彻体穿甲行为研究》文中研究表明研制强度高、韧性好的穿甲弹弹芯材料或开发新型弹芯结构,一直是有关学者的研究重点和首要任务。为从弹芯结构方面提升杆式穿甲弹的侵彻威力,本文设计异型截面弹芯,开展弹靶材料本构参数研究,模拟异型弹垂直侵彻破坏过程,进行穿甲试验,对所设计异型弹的穿甲性能和穿甲机理进行了系统分析和讨论,主要研究成果和结论如下:⑴开展了弹、靶材料的本构参数研究。通过静/动态单轴压缩试验,获得了钨合金和装甲钢Johnson-cook本构模型中的A、B、n、C参数值。其中,钨合金A=650.65MPa、B=1252.33MPa、n=0.58979、C=0.075;装甲钢A=785MPa、B=689MPa、n=0.435、C=0.036。在动态压缩试验中,首先开展了整形器对入射波形的影响研究以保证SHPB试验中试件的动态应力平衡和恒应变率加载,获得了整形器直径、厚度、撞击杆长度、速度对入射波形的影响规律。⑵开展了三种异型截面（三角形、正方形、十字形）弹芯的垂直侵彻仿真,并针对侵彻性能最好的十字形截面弹芯开展了截面尺寸系数?对侵彻性能影响的仿真研究,结果表明:强烈的撞击和压缩使得弹芯材料沿着棱边更容易发生剧烈塑性变形和失效。由于侵彻过程中十字形截面弹芯头部的“蘑菇头”更小且弹、靶产生的碎片沿着间隙更容易排出,侵彻后期三角形和正方形截面弹芯速度下降比十字形截面弹芯下降更快,因此十字形截面弹芯具有更好的侵彻性能。当十字形弹芯的截面尺寸系数??31.85时,弹坑形状更趋进近于十字形,当截面尺寸系数??61.85时,弹坑形状更趋近于正方形。⑶开展了45#钢/钨合金异型弹垂直侵彻半无限厚45#钢/装甲钢靶板的靶场试验,两种材料的穿甲试验结果表明:本文设计的异形截面侵彻体相对于等截面积的圆形截面弹芯均有更高的侵彻效率。三种异形截面弹芯一方面由于其弹体结构特点易发生剪切破坏,侵彻过程中弹芯头部的“蘑菇头”直径较小,产生“自锐”效应,降低了侵彻阻力。另一方面,产生的弹、靶碎片沿间隙排出,进一步降低了弹芯的侵彻阻力,因此具有更好的侵彻效率。通过本文的仿真和试验研究,验证了异型截面侵彻体在高速侵彻条件下具有更好的穿甲性能,初步得到了不同截面形状弹芯的穿甲规律和穿甲机理,为进一步开展异型截面穿甲弹工程研究奠定了基础。
全嘉林,梁争峰,闫峰[6]（2020）在《防空反导战斗部用钨基高比重合金研究进展》文中认为综述了钨基高比重合金作为防空反导战斗部毁伤元的研究现状,分析了常见钨基高比重合金的组分设计与制备工艺,归纳了钨合金微观结构性质,重点分析了动静态加载条件下钨合金的力学响应特性;结合工程应用中的实际服役环境,对钨合金的侵彻性能与装药匹配性进行了分析;对未来钨基高比重合金材料的研究工作提出了建议。
杜成鑫[7]（2020）在《Wf/Zr基非晶复合材料杆弹准细观侵彻机理及优化设计》文中研究说明Wf/Zr基非晶复合材料作为一种新型的穿甲工程材料,既有比钨合金更强的侵彻能力,又没有类似贫铀合金的放射性危害,成为穿甲弹研究领域的热门材料,而目前对于Wf/Zr基非晶复合材料杆弹侵彻机理及影响因素还没有系统性研究。为使Wf/Zr基非晶复合材料尽快在穿甲弹领域应用,文中采用理论分析、试验研究和有限元仿真等方法,分别研究了Zr基非晶合金基体变形模式、增强相钨丝直径、杆弹长径比等因素影响下Wf/Zr基非晶复合材料杆弹的侵彻断裂模式及优化设计方案,得到了Wf/Zr基非晶复合材料杆弹的侵彻机理,给出了具有高侵深和结构“自锐”特点的Wf/Zr基非晶复合材料杆弹。本文主要研究内容包括以下几个方面:（1）Wf/Zr基非晶复合材料杆弹在侵彻环境下的断裂模式为研究Wf/Zr基非晶复合材料杆弹的侵彻机理,基于穿甲弹侵彻的Alekseevskii-Tate模型、冲击波理论及材料的状态方程,建立Wf/Zr基非晶复合材料杆弹在不同速度下侵彻靶板的应变率和温升模型,计算出侵彻过程中Wf/Zr基非晶复合材料杆弹侵彻时的应变率和温度。基于钨丝和Zr基非晶合金基体在侵彻环境下的断裂模式,揭示Wf/Zr基非晶复合材料杆弹在侵彻环境下存在绝热剪切断裂、塑性蘑菇头断裂及过渡断裂模式,最终建立Wf/Zr基非晶复合材料杆弹在侵彻环境下的断裂模式模型。（2）钨丝直径对Wf/Zr基非晶复合材料动态压缩及侵彻行为影响为进一步研究含多尺度钨丝的Wf/Zr基非晶复合材料杆弹的侵彻机理,采用动态压缩试验、侵彻试验及细观分析,研究分别含有不同直径钨丝的Wf/Zr基非晶复合材料的动态压缩强度和断裂模式,进而分析钨丝直径不同的条件下Wf/Zr基非晶复合材料杆弹侵彻“自锐”机理及非理想侵彻原因。证明钨丝直径对Wf/Zr基非晶复合材料的强度和断裂模式无影响;而钨丝直径越小,Wf/Zr基非晶复合材料杆弹的侵彻过程越稳定。最后通过动态屈曲理论和穿甲弹侵彻理论,分析出Wf/Zr基非晶复合材料杆弹的绝热剪切式侵彻、塑性“蘑菇头”式侵彻、钨丝束侵彻三种侵彻模式,建立了侵彻模式模型,揭示Wf/Zr基非晶复合材料杆弹的侵彻机理。（3）Wf/Zr基非晶复合材料杆弹在不同长径比下的侵彻行为为研究Wf/Zr基非晶复合材料杆弹在不同长径比下的侵彻行为,设计了从1.11到18.33共5种不同长径比的Wf/Zr基非晶复合材料杆弹。通过和相同条件的钨合金杆弹对比试验及有限元仿真分析,发现大长径比的Wf/Zr基非晶复合材料杆弹侵彻过程包含稳定侵彻“自锐”阶段,相对于钨合金杆弹的侵彻增益较大;小长径比（<4）Wf/Zr基非晶复合材料杆弹不包含稳定侵彻“自锐”阶段且侵彻过程中容易发生劈裂,侵彻效率不如钨合金。最后通过对仿真结果和试验结果的拟合,得到了Wf/Zr基非晶复合材料杆弹对装甲钢的侵彻效率和长径比及着靶速度的关系。（4）Wf/Zr基非晶复合材料杆弹多结构优化及试验为使Wf/Zr基非晶复合材料杆弹获得更高的侵彻效率,分别对Wf/Zr基非晶复合材料杆弹进行结构优化和材料优化,设计了分段式结构和多组分的Wf/Zr基非晶复合材料杆弹。试验研究发现,分段式结构的Wf/Zr基非晶复合材料杆弹在小于1900m/s着靶速度获得了超过流体力学极限的侵彻效率;从内至外钨丝直径增加的多组分的Wf/Zr基非晶复合材料杆弹侵彻过程中出现结构“自锐”效应;均好于同等条件的钨合金杆弹。结构和材料的优化分别得到了具有高侵深和结构“自锐”Wf/Zr基非晶复合材料杆弹,为Wf/Zr基非晶复合材料杆弹提供更多的设计方法。
唐奎[8]（2020）在《两种非均质长杆弹芯侵彻半无限厚金属靶研究》文中认为一方面,新型长杆弹芯结构及其材料参数的设计与优化是有效提高弹体侵彻性能的主要技术途径之一;另一方面,随着新一代作战平台的出现,武器弹药的发射速度将提升至1800-3500m/s的范围,因此系统研究新型结构长杆弹芯从低速到超高速侵彻半无限厚金属靶时的毁伤机理、破坏模式和侵彻性能具有重要的工程意义。同时,弹靶冲击侵彻过程涉及到穿甲力学、终点弹道学、高压物理学和断裂力学等学科内容,对其进行研究还具有重要的科学意义。本文针对夹心长杆弹芯和轴向非均质长杆弹芯的设计与制备、在侵彻过程中的破坏模式和失效机理及其侵彻性能、理论计算模型等方面开展了较为全面和系统的研究。本文的研究内容主要有以下几个方面:1.夹心弹侵彻半无限钢靶的研究针对国内外目前关于夹心长杆弹研究的不足（主要集中在1.6km/s和2.5km/s附近）,本文将速度跨度扩展到0.9-3.3km/s,从材料角度,优选了两种新外套材料夹心长杆弹（1060铝和TC4钛合金外套,93W核心）,结合试验和数值仿真结果对比分析了两类长杆弹以不同速度侵彻4340钢靶的破坏模式和失效机理,讨论了入射速度、入射动能和夹心弹外套材料属性（厚度、密度和强度）对弹体侵彻性能的影响。研究结果表明:均质钨合金弹芯呈现出典型的“蘑菇头”失效;特别地,当入射速度为936m/s时,数值仿真结果显示93W/1060Al夹心弹在侵彻早期表现为“bi-erosion”失效,却在侵彻后期转变成了“co-erosion”失效;而在其他试验速度条件下,两种夹心弹均呈现出“co-erosion”失效。当入射速度小于1650m/s时,夹心弹的侵彻性能显着小于外形尺寸相同的均质钨合金弹芯,而略低于钨合金核心;当入射速度超过2000m/s时,夹心弹的侵彻性能与外形尺寸相同的均质钨合金弹芯相同,却超过了钨合金核心。然而,初始入射动能较小时,夹心弹的侵彻性能显着优于外形尺寸相同的均质钨合金弹芯;但是这种优势随着初始入射动能的增大而逐渐减小。另外,外套厚度和密度的影响较小,外套强度对夹心弹的侵彻性能影响显着,强度越小,弹体的侵彻性能越好。2.轴向非均质长杆弹芯的设计与制备本文提出了轴向非均质长杆弹芯的概念（即自头部向尾部由几种强度不同的材料层复合而成的弹体）,而后基于均质长杆弹芯侵彻半无限靶理论进行了弹体结构设计,并确定了弹体材料（分别为40Cr Ni Mo A钢、Q490钢和Q235钢）,同时采用爆炸焊接等方法进行了弹芯的制备,获得了三种弹头形状的轴向非均质长杆弹芯。爆炸焊接试验之后,对构成轴向非均质长杆弹芯的三种弹体材料和靶体材料的静态和动态力学性能进行了试验研究,并拟合得到了几种材料的Johnson-Cook本构模型参数。3.轴向非均质长杆弹芯侵彻半无限铝合金靶的研究针对制备的三种弹头形状的轴向非均质长杆弹芯,在较大速度范围（0.7-3.2km/s）内,结合系列试验和数值仿真结果分析了弹体在不同速度段下的破坏模式及其失效机理的差异性,讨论了入射速度、弹头形状和弹体结构对其侵彻性能的影响规律,并将其失效机理和侵彻性能与均质长杆弹芯进行了对比分析。研究结果表明:均质Q235钢长杆弹芯在侵彻过程中始终呈现出销蚀侵彻状态,而轴向非均质长杆弹芯则随着入射速度的增大依次呈现出三种失效模式,即变形非销蚀侵彻、变形加销蚀侵彻和销蚀侵彻。入射速度对轴向非均质长杆弹芯的侵彻性能影响巨大,尤其是在中低速度段（700-1150m/s）,其大小的改变将引起弹体破坏模式和失效机理的显着变化。在试验速度范围内,截卵形弹头轴向非均质长杆弹芯的侵彻性能最好,而弹头形状为半球形时,弹体的侵彻性能最差,即更加尖锐的弹头形状有利于提升弹体的侵彻性能;轴向非均质长杆弹的侵彻性能较Q235钢均质长杆弹有很大提升,比如,截卵头轴向非均质长杆弹芯的侵彻性能较Q235钢均质弹芯提升了35%-510%。在高速段（>2.0km/s）,其侵彻性能与高强度均质长杆弹芯基本相同,说明本文提出的这种复合结构有利于提升弹体的侵彻性能。4.开坑大小及侵彻深度预测理论模型针对夹心长杆弹,首先结合试验和仿真结果对现有夹心长杆弹开坑模型进行了对比验证和分析,发现引入夹心弹核心和外套材料的强度和密度参数能很好地预测弹体开坑大小。其次,修正了夹心长杆弹侵彻深度模型,提出了外套材料有效横截面积的概念,使等效处理后的夹心弹等效强度和密度与均质钨合金长杆弹的强度和密度更接近,且采用修正的侵彻深度模型预测的两种夹心长杆弹在较大速度跨度（0.9-3.3km/s）内的侵彻深度与试验数据吻合良好。另外,将均质长杆弹侵彻深度预测模型应用到了轴向非均质长杆弹垂直侵彻半无限铝合金靶中,预测侵彻深度曲线与试验数据吻合良好,较准确地反映了弹体在不同失效模式下的侵彻深度随入射速度的变化趋势。
丁亮亮[9]（2019）在《PELE弹活性内芯配方与弹体结构设计及毁伤机理研究》文中指出PELE弹（Penetrator with Enhanced Lateral Effect,横向效应增强型弹丸）作为一种新型穿甲战斗部,其主要原理是利用弹丸壳体和内芯材料性质的差异将弹体部分轴向动能转化为破片径向动能,较好地解决了传统穿甲弹后效不足的问题。活性材料（以金属/聚合物的混合物类型为例）是一种新型含能材料,在常态下十分钝感,但在高速冲击加载下会发生化学反应释放的化学能远大于其本身的动能。为了提高PELE弹的综合毁伤威力,本文采用理论分析、数值仿真以及试验研究相结合的方法研究了将活性材料应用于PELE弹内芯的可行性,并对活性内芯PELE弹体结构进行了设计,对活性内芯PELE弹的毁伤机理进行了研究。本文主要研究内容和结果如下:（1）全面分析了常见氟聚物和（类）金属元素的物理性质、化学性质,由此确定了活性内芯的主要基元的初选范围。根据各基元组分之间的化学反应特点,设计出了6种活性材料配方。基于不同类型力学性能试验对试样尺寸的要求,确定了不同的烧结工艺,得到了力学性能较好的试样。（2）对6种活性材料配方开展了释能能力的定性测试试验和定量测试试验,在此基础上最终确定出释能能力最佳的活性材料配方为PTFE/Al/Si。对PTFE/Al/Si开展了准静态力学性能试验和动态力学性能试验,得到了PTFE/Al/Si活性材料配方的基本力学性能参数,构建了同时考虑应变硬化效应、应变率硬化效应以及温度软化效应的烧结PTFE/Al/Si活性材料的Johnson-Cook本构模型。（3）为了更加真实地模拟PELE弹的侵彻穿靶过程,通过在Autodyn有限元软件中添加断裂软化算法和随机失效算法对现有数值仿真方法进行了改进。除了从改变PELE弹内芯来提高PELE弹综合毁伤威力外,本文还从改变弹体的结构外形和外壳体组合类型两个方面设计了两种新型PELE弹,即:截锥形PELE弹和分段式PELE弹。基于改进的数值仿真算法,将两种新型PELE弹与传统PELE弹的综合毁伤威力（侵彻能力和破片效应）进行了对比分析,结果表明:两种新型PELE弹的综合毁伤威力均优于传统PELE弹,并且截锥形PELE弹比较适合侵彻单层厚靶板,而分段式PELE弹则更适合侵彻多层间隔薄靶板。（4）基于能量守恒原理,建立了破片径向飞散速度理论模型。分析表明,破片径向飞散动能的能量主要来自于三个方面:外壳体自身的轴向动能、内芯材料因泊松效应对壳体产生的径向压缩势能、活性内芯材料发生反应释能的化学能。基于数值仿真,得到了PELE弹内芯沿轴线的压力分布近似呈指数衰减。利用Autodyn有限元软件内嵌的Powder Burn状态方程,对活性内芯PELE弹和传统PELE弹的侵彻能力和破片效应进行了综合对比,结果表明:活性内芯PELE弹的综合毁伤威力优于传统PELE弹。综上所述,本文从活性材料配方设计、制备与烧结工艺、释能能力和力学性能研究、仿真算法改进、新型弹体结构设计、毁伤机理分析、活性内芯弹丸数值仿真等7个方面对活性内芯PELE弹展开了深入研究,研究结果对于高效毁伤PELE弹的设计有重要参考价值,有关结论和研究成果丰富了人们对活性材料释能机理及其工程应用的认识。
周琳[10]（2019）在《金属材料新的动态本构模型》文中指出金属材料广泛运用在国防工业和民用工程中,了解金属结构在强载荷作用下的响应和破坏对武器和防护结构的设计和安全评估有着重要的意义。为了研究金属材料在大变形、高应变率、高温等复杂载荷作用下的动态力学行为,建立一个能够描述金属材料在不同加载条件下力学行为的动态本构模型和失效准则变得十分重要。本文的主要内容和创新性成果如下:（1）对Johnson-Cook（JC）本构模型和失效准则的精确性进行了评估。将JC本构模型和失效准则的预测结果和2024-T351铝合金、6061-T6铝合金、OFHC铜、4340钢、Ti-6A1-4V钛合金、Q235软钢这六种金属材料的实验数据进行比较,发现JC本构模型可以较准确地描述中低应变率和中低温度范围内Mises材料的力学行为,对于非Mises材料在较高应变率和较高温度条件下真实应力-真实应变关系的预测结果与实验数据吻合得较差;JC失效准则没有考虑Lode角对断裂应变的影响,不能准确预测金属材料在不同加载条件下的失效行为。采用JC本构模型和失效准则对平头弹正撞2024-T351铝合金靶板进行数值模拟,发现数值模拟结果与实验数据差别较大,进一步说明JC本构模型和失效准则有较大的缺陷。（2）在分析现有金属材料实验数据的基础上,建立了金属材料新的动态本构模型,该模型由强度模型和失效准则组成。强度模型考虑了 Lode角（准静态拉伸、剪切应力状态的真实应力-真实应变关系）、应变率和温度等因素对强度的影响;失效准则考虑了应力三轴度、Lode角、应变率和温度等因素对断裂应变的影响。强度模型提出了新的动态增强因子表达式,且可以由已知某塑性应变处的动态增强因子求解得到另外任意塑性应变处的动态增强因子;基于实验观察到的不同应变率下的真实应力-真实应变曲线是近似平行的,提出了新的应变硬化项和应变率效应的耦合形式;提出了新的非线性函数来描述温度效应。失效准则的准静态部分只需要光滑圆棒拉伸实验和纯剪切实验来标定其两个材料参数。（3）对金属材料新的动态本构模型的精确性进行了验证。模型预测结果与许多的金属材料在不同加载条件下的实验数据进行了比较,从准静态条件下的真实应力-真实应变关系（拉伸和剪切）、应变率效应、温度效应、失效准则四个方面进行了分析和比较,发现新本构模型可以准确地描述金属材料在不同应力状态、不同应变率和不同温度条件下的力学行为和破坏。（4）采用数值模拟方式对金属材料新的动态本构模型的精确性进行了进一步验证。通过单单元模型的数值模拟验证了数值仿真结果的有效性;对准静态2024-T351铝合金光滑圆棒和缺口圆棒单轴拉伸进行了数值模拟,数值模拟结果与实验观察的杯锥形貌一致;对平头弹和球头弹撞击2024-T351铝合金靶板进行数值模拟,数值模拟结果与实验观察到的弹体残余速度以及穿透模式吻合得很好。（5）利用建立的金属材料新的动态本构模型对平头弹撞击不同厚度Q235软钢单层靶板动态响应和破坏进行了数值模拟。数值模拟预测的弹体残余速度以及弹道极限均和实验结果较为吻合,数值模拟预测单层靶从伴随整体变形的简单剪切破坏转变为局部化绝热剪切破坏的临界厚度在6-7mm之间,这与理论预测的Hc为6.2mm相一致。在单层板数值模拟结果的基础上,对平头弹撞击Q235钢双层靶板和三层靶板的动态响应和破坏了进行数值模拟,通过对弹道极限和比能的分析,得出靶板总厚度小于Hc时,双层靶板的抗侵彻性能比总厚度相同的单层靶板略高一点,当靶板总厚度介于Hc～2Hc时,双层靶板抗弹性能比总厚度相同的单层靶板大幅度提高,间距为单层板厚度的等厚间隙双层靶板的抗侵彻性能总体最好。
二、侵彻环境下两种钨合金的细观响应特性(英文)（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、侵彻环境下两种钨合金的细观响应特性(英文)（论文提纲范文）
（1）硬质合金破片侵彻UHMWPE纤维层合板研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 单兵防护材料研究现状 |
| 1.2.2 复合防护材料数值模拟研究现状 |
| 1.2.3 破片侵彻层合板理论分析模型研究现状 |
| 1.3 论文主要研究内容 |
| 2 破片侵彻纤维层合板数值模拟 |
| 2.1 多尺度有限元模型 |
| 2.1.1 几何模型 |
| 2.1.2 材料模型 |
| 2.1.3 接触及失效设置 |
| 2.2 数值模拟结果的试验验证 |
| 2.2.1 试验方法 |
| 2.2.2 试验及数值模拟结果分析 |
| 2.3 钢与硬质合金材料侵彻能力对比 |
| 2.3.1 钢破片有限元模型 |
| 2.3.2 材料对侵彻能力的影响 |
| 2.4 本章小结 |
| 3 UHMWPE纤维层合板抗侵彻特性分析 |
| 3.1 侵彻过程分析 |
| 3.2 靶板应力波传播过程分析 |
| 3.3 靶板破坏形式分析 |
| 3.3.1 靶板分层破坏分析 |
| 3.3.2 靶板鼓包变形分析 |
| 3.3.3 靶板破坏过程分析 |
| 3.4 本章小节 |
| 4 破片侵彻纤维层合板能量分析模型 |
| 4.1 构建能量分析模型 |
| 4.1.1 模型基本假设 |
| 4.1.2 侵彻过程理论分析 |
| 4.1.3 靶板变形理论分析 |
| 4.1.4 能量吸收机制计算 |
| 4.1.5 模型计算流程 |
| 4.2 模型输入参数与计算结果验证 |
| 4.2.1 模型输入参数 |
| 4.2.2 模型计算结果验证 |
| 4.3 破片侵彻层合板能量分析 |
| 4.4 入射速度对能量吸收机制的影响 |
| 4.5 本章小结 |
| 5 结论与展望 |
| 5.1 结论 |
| 5.2 论文创新点 |
| 5.3 展望 |
| 参考文献 |
| 硕士期间发表的研究成果 |
| 致谢 |
（2）浇注PBX装药战斗部侵彻过程点火响应与数值模拟研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 炸药的非冲击点火研究现状 |
| 1.2.2 浇注PBX撞击摩擦点火数值模拟研究现状 |
| 1.2.3 浇注PBX力学本构及数值模拟研究现状 |
| 1.2.4 弹体侵彻过程装药安定性研究现状 |
| 1.3 研究内容与方法 |
| 1.3.1 研究内容 |
| 1.3.2 研究方法 |
| 2 浇注PBX炸药非冲击点火数值模拟理论 |
| 2.1 本构模型及理论基础 |
| 2.1.1 粘弹性材料及本构关系 |
| 2.1.2 Cohesive模型及理论 |
| 2.1.3 Johnson-Cook本构关系 |
| 2.2 炸药自热反应理论与传热方程 |
| 2.2.1 炸药自热反应方程与模型 |
| 2.2.2 摩擦热及热量分配理论 |
| 2.3 本章小结 |
| 3 浇注PBX药片撞击与摩擦点火实验 |
| 3.1 HTPB基浇注PBX药片的制备 |
| 3.2 浇注PBX药片撞击点火实验 |
| 3.2.1 特性落高实验 |
| 3.2.2 落锤冲击力测试实验 |
| 3.3 浇注PBX药片摩擦点火实验 |
| 3.3.1 临界加载压力实验 |
| 3.3.2 摆锤冲击力测试 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 浇注PBX药片撞击点火过程数值模拟 |
| 4.1 材料模型及参数 |
| 4.1.1 药片组分力学模型及参数 |
| 4.1.2 炸药反应动力学及导热方程 |
| 4.1.3 Cohesive模型及计算参数 |
| 4.2 浇注PBX药片撞击点火实验宏观模拟 |
| 4.2.1 药片变形过程及云图分析 |
| 4.2.2 药片内部应力与温升分析 |
| 4.2.3 落高对药片应力与温升的影响 |
| 4.3 浇注PBX药片撞击点火实验细观模拟 |
| 4.3.1 细观模型的材料参数及边界条件 |
| 4.3.2 药片温升与点火分析 |
| 4.3.3 HMX颗粒与粘结剂界面摩擦系数对撞击点火的影响 |
| 4.3.4 HMX颗粒分布随机性及级配对撞击点火影响 |
| 4.4 本章小结 |
| 5 浇注PBX药片摩擦点火过程数值模拟 |
| 5.1 材料模型及参数 |
| 5.2 浇注PBX药片摩擦点火实验宏观模拟 |
| 5.2.1 药片变形过程及云图分析 |
| 5.2.2 药片内部应力与温升分析 |
| 5.2.3 加载压力对药片应力与温升的影响 |
| 5.3 浇注PBX药片摩擦点火实验细观模拟 |
| 5.3.1 细观模型的材料参数与边界条件 |
| 5.3.2 药片温升与点火分析 |
| 5.3.3 摩擦系数对药片摩擦点火的影响 |
| 5.3.4 HMX颗粒分布随机性及级配对摩擦点火的影响 |
| 5.4 本章小结 |
| 6 浇注PBX装药弹体侵彻点火响应与评估 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 弹体侵彻钢靶板数值模拟 |
| 6.2.1 材料模型与边界条件设置 |
| 6.2.2 弹体侵彻过载响应分析 |
| 6.2.3 浇注PBX药柱滑移及单元应力分析 |
| 6.3 基于随机圆颗粒细观模型的点火响应 |
| 6.3.1 装药撞击点火细观数值模拟 |
| 6.3.2 装药摩擦点火细观数值模拟 |
| 6.3.3 模拟结果与装药安定性分析 |
| 6.4 基于随机多边形颗粒细观模型的点火响应 |
| 6.4.1 装药点火细观数值模拟 |
| 6.4.2 模拟结果与装药安定性分析 |
| 6.5 本章小结 |
| 7 结论与展望 |
| 7.1 结论 |
| 7.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
（3）强动载下完整及颗粒状陶瓷动态力学行为及破坏机理研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 课题研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状和发展趋势 |
| 1.2.1 WC陶瓷力学性能国内外研究现状 |
| 1.2.2 Al_2O_3陶瓷力学性能研究现状 |
| 1.2.3 颗粒陶瓷动态力学行为研究现状 |
| 1.3 本文主要研究内容 |
| 2 WC-Co金属陶瓷动态力学性能与本构关系 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 WC-Co金属陶瓷微观组织结构 |
| 2.3 WC-Co金属陶瓷动态压缩力学性能 |
| 2.3.1 实验设置 |
| 2.3.2 WC-Co金属陶瓷的抗压强度 |
| 2.4 WC-Co金属陶瓷的拉伸力学性能 |
| 2.5 WC-Co金属陶瓷含损伤的本构关系 |
| 2.5.1 JH2本构模型 |
| 2.5.2 本构模型参数的确定 |
| 2.6 本构模型的有效性验证 |
| 2.6.1 有限元建模 |
| 2.6.2 结果分析 |
| 2.7 本章小结 |
| 3 Al_2O_3/SiC复相陶瓷的动态力学性能与本构关系 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 Al_2O_3/SiC复相陶瓷微观组织结构 |
| 3.3 Al_2O_3/SiC复相陶瓷静/动态压缩力学性能 |
| 3.4 Al_2O_3/SiC复相陶瓷的拉伸力学性能 |
| 3.5 Al_2O_3/SiC复相陶瓷含损伤的本构模型 |
| 3.5.1 本构模型参数的确定 |
| 3.5.2 有限元建模 |
| 3.5.3 结果分析 |
| 3.6 本章小结 |
| 4 颗粒陶瓷材料的动态力学性能及抗侵彻机理研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 实验设置 |
| 4.2.1 颗粒陶瓷的动态压缩实验 |
| 4.2.2 颗粒陶瓷复合装甲侵彻实验 |
| 4.3 结果分析 |
| 4.3.1 Al_2O_3颗粒的动态力学性能 |
| 4.3.2 Al_2O_3颗粒复合装甲抗侵彻性能 |
| 4.4 本章小结 |
| 5 总结与展望 |
| 5.1 全文工作总结 |
| 5.2 本文的不足以及展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士期间发表的论文及所取得的研究成果 |
| 致谢 |
（5）异型截面侵彻体穿甲行为研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 主要科学问题分析 |
| 1.2.1 异型弹穿甲行为的研究方法 |
| 1.2.2 异型弹穿甲行为及机理研究 |
| 1.3 课题相关问题研究进展 |
| 1.3.1 装甲防护技术发展及趋势 |
| 1.3.2 侵彻的理论分析模型 |
| 1.3.3 异型弹研究进展及发展趋势 |
| 1.4 本论文主要研究工作 |
| 2 弹、靶材料本构参数研究 |
| 2.1 钨合金和装甲钢的准静态压缩试验研究 |
| 2.1.1 试验设备 |
| 2.1.2 试件尺寸 |
| 2.1.3 试验要求 |
| 2.1.4 试验结果 |
| 2.2 整形器对入射波形的影响 |
| 2.2.1 SHPB测试装置及理论分析 |
| 2.2.2 试验结果分析 |
| 2.3 钨合金和装甲钢的动态压缩试验研究 |
| 2.3.1 试验设备 |
| 2.3.2 试件尺寸 |
| 2.3.3 试验结果 |
| 2.4 本章小结 |
| 3 异型弹穿甲性能数值仿真研究与分析 |
| 3.1 长杆弹侵彻金属靶板问题的量纲分析 |
| 3.2 异型弹侵彻规律与机理研究 |
| 3.2.1 仿真软件及理论简介 |
| 3.2.2 穿甲侵彻模型 |
| 3.2.3 数值仿真结果与分析 |
| 3.3 十字型截面弹芯侵彻性能仿真研究 |
| 3.3.1 穿甲侵彻模型 |
| 3.3.2 仿真结果与分析 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 异型弹穿甲性能靶场试验研究与分析 |
| 4.1 45#钢异型弹垂直侵彻半无限厚45#钢靶板试验研究 |
| 4.1.1 试验设计 |
| 4.1.2 试验结果 |
| 4.1.3 侵彻机制分析 |
| 4.2 钨合金异型弹垂直侵彻半无限厚装甲钢靶板试验研究 |
| 4.2.1 试验设计 |
| 4.2.2 试验结果 |
| 4.2.3 仿真与试验结果对比 |
| 4.2.4 侵彻机制分析 |
| 4.3 本章小结 |
| 5 总结与展望 |
| 5.1 主要结论 |
| 5.2 论文的主要创新点 |
| 5.3 工作展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录 |
（6）防空反导战斗部用钨基高比重合金研究进展（论文提纲范文）
| 1 钨合金成分设计 |
| 2 钨合金制备工艺 |
| 2.1 粉末制备 |
| 2.2 烧结 |
| 3 钨合金微观结构研究 |
| 3.1 微观结构参数对钨合金力学性能影响 |
| 3.2 钨合金失效模态研究 |
| 4 钨合金的力学性能 |
| 4.1 钨合金的准静态力学性能 |
| 4.2 钨合金的动态力学性能 |
| 5 钨合金在防空反导战斗部中的应用 |
| 5.1 侵彻性能 |
| 5.2 装药匹配性 |
| 6 结论 |
（7）Wf/Zr基非晶复合材料杆弹准细观侵彻机理及优化设计（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 符号说明 |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究的背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状及发展趋势 |
| 1.2.1 Wf/Zr基非晶复合材料杆弹侵彻断裂行为 |
| 1.2.2 Wf/Zr 基非晶复合材料杆弹侵彻行为影响因素 |
| 1.2.3 Wf/Zr基非晶复合材料杆弹侵彻过程的有限元仿真 |
| 1.3 本文研究的目的、手段和主要内容 |
| 2 Wf/Zr基非晶复合材料杆弹在侵彻环境下的断裂模式 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 侵彻环境 |
| 2.2.1 应变率 |
| 2.2.2 温度 |
| 2.3 增强相和基体在侵彻环境下的变形模式 |
| 2.3.1 钨丝在侵彻环境下的变形模式 |
| 2.3.2 Zr基非晶合金基体在侵彻环境下的变形模式 |
| 2.4 Wf/Zr基非晶复合材料杆弹在侵彻环境下的断裂模式 |
| 2.4.1 Zr基非晶合金非均匀变形时复合材料的断裂模式 |
| 2.4.2 Zr基非晶合金均匀变形时复合材料的断裂模式 |
| 2.5 Wf/Zr基非晶复合材料杆弹断裂模式转变条件 |
| 2.6 本章小结 |
| 3 钨丝直径对Wf/Zr基非晶复合材料杆弹侵彻行为影响研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 钨丝直径对Wf/Zr基非晶复合材料的动态压缩性能影响 |
| 3.2.1 试验设置 |
| 3.2.2 试验结果及分析 |
| 3.3 钨丝直径对Wf/Zr基非晶复合材料杆弹侵彻行为影响 |
| 3.3.1 试验设计 |
| 3.3.2 试验结果 |
| 3.3.3 侵彻深度分析 |
| 3.3.4 非理想侵彻分析 |
| 3.4 不同直径钨丝的复合材料杆弹侵彻断裂机理 |
| 3.5 本章小结 |
| 4 Wf/Zr基非晶复合材料杆弹在不同长径比下的侵彻行为 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 不同长径比的Wf/Zr基非晶复合材料杆弹侵彻试验 |
| 4.2.1 杆弹材料 |
| 4.2.2 杆弹结构及试验设置 |
| 4.3 有限元仿真 |
| 4.3.1 几何模型 |
| 4.3.2 本构模型 |
| 4.3.3 仿真结果 |
| 4.4 试验结果及分析 |
| 4.4.1 长径比为18.33 的Wf/Zr基非晶复合材料杆弹试验结果 |
| 4.4.2 长径比为3.75和3.89 的Wf/Zr基非晶复合材料杆弹试验结果 |
| 4.4.3 长径比为1.11 的Wf/Zr基非晶复合材料杆弹试验结果 |
| 4.5 长径比对Wf/Zr基非晶复合材料杆弹侵彻效率的影响 |
| 4.6 本章小结 |
| 5 Wf/Zr基非晶复合材料杆弹多结构优化及试验 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 Wf/Zr基非晶复合材料杆弹优化设计方案 |
| 5.3 分段式Wf/Zr基非晶复合材料杆弹侵彻行为 |
| 5.3.1 试验设计 |
| 5.3.2 试验结果及分析 |
| 5.3.3 分段式Wf/Zr基非晶复合材料杆弹侵彻机理 |
| 5.4 多组分Wf/Zr基非晶复合材料杆弹侵彻行为 |
| 5.4.1 试验设计 |
| 5.4.2 试验结果及分析 |
| 5.5 本章小结 |
| 6 结束语 |
| 6.1 研究工作总结 |
| 6.2 本文的创新点 |
| 6.3 今后研究的发展方向 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录 |
（8）两种非均质长杆弹芯侵彻半无限厚金属靶研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 相关问题的研究进展及发展趋势 |
| 1.2.1 均质杆式侵彻体侵彻半无限金属靶机理的研究现状 |
| 1.2.2 国内外非均质杆式侵彻体的研究现状 |
| 1.3 本文的研究内容 |
| 2 夹心弹侵彻半无限钢靶机理及特性研究 |
| 2.1 侵彻试验 |
| 2.1.1 试验概况 |
| 2.1.2 试验结果 |
| 2.2 数值模拟分析 |
| 2.2.1 算法介绍 |
| 2.2.2 有限元模型的建立 |
| 2.2.3 数值模拟计算有效性分析 |
| 2.3 弹体破坏模式和毁伤机理分析 |
| 2.3.1 均质钨合金弹芯 |
| 2.3.2 夹心长杆弹芯 |
| 2.3.3 夹心长杆弹芯与均质钨合金弹芯对比分析 |
| 2.4 夹心弹的侵彻性能 |
| 2.4.1 入射速度的影响 |
| 2.4.2 初始入射动能的影响 |
| 2.4.3 外套材料属性的影响 |
| 2.5 本章小结 |
| 3 轴向非均质长杆弹芯的制备及其力学性能研究 |
| 3.1 轴向非均质弹芯的设计及制备 |
| 3.1.1 轴向非均质弹芯设计 |
| 3.1.2 轴向非均质弹芯制备 |
| 3.1.3 爆炸焊接试验结果与分析 |
| 3.2 轴向非均质弹芯材料力学性能研究 |
| 3.2.1 静态力学特性研究 |
| 3.2.2 动态力学特性研究 |
| 3.3 本章小结 |
| 4 轴向非均质长杆弹芯侵彻半无限铝靶机理及特性研究 |
| 4.1 侵彻试验 |
| 4.1.1 试验概况 |
| 4.1.2 试验结果 |
| 4.2 数值模拟分析 |
| 4.2.1 有限元模型的建立 |
| 4.2.2 数值模拟计算有效性分析 |
| 4.3 弹体破坏模式和毁伤机理分析 |
| 4.3.1 Q235钢均质长杆弹芯 |
| 4.3.2 半球形弹头轴向非均质长杆弹芯 |
| 4.3.3 截卵形弹头轴向非均质长杆弹芯 |
| 4.3.4 截锥形弹头轴向非均质长杆弹芯 |
| 4.4 轴向非均质长杆弹芯的侵彻性能 |
| 4.4.1 入射速度的影响 |
| 4.4.2 弹头形状的影响 |
| 4.4.3 弹体结构的影响 |
| 4.5 本章小结 |
| 5 夹心弹与轴向非均质长杆弹芯侵彻半无限靶理论分析模型 |
| 5.1 夹心弹开坑及侵彻模型 |
| 5.1.1 夹心弹开坑模型 |
| 5.1.2 预测开坑大小与试验和仿真结果的比较与讨论 |
| 5.1.3 夹心弹侵彻深度模型 |
| 5.1.4 侵彻深度的比较与讨论 |
| 5.2 轴向非均质长杆弹侵彻半无限靶理论分析模型 |
| 5.2.1 刚体侵彻理论分析模型 |
| 5.2.2 变形不销蚀侵彻理论分析模型 |
| 5.2.3 计算结果及讨论 |
| 5.3 本章小结 |
| 6 结论与展望 |
| 6.1 全文工作总结 |
| 6.2 本文的创新点 |
| 6.3 工作展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录 |
（9）PELE弹活性内芯配方与弹体结构设计及毁伤机理研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.1.1 PELE弹的研究背景 |
| 1.1.2 传统PELE弹概念的提出 |
| 1.1.3 活性内芯PELE弹概念的提出 |
| 1.1.4 活性内芯PELE弹的研究意义 |
| 1.2 传统PELE弹的国内外研究现状 |
| 1.2.1 PELE弹诞生的试验过程 |
| 1.2.2 PELE弹侵彻及破碎机理研究 |
| 1.2.3 PELE弹横向增强效应的影响因素研究 |
| 1.3 聚四氟乙烯基活性材料的国内外研究现状 |
| 1.3.1 聚四氟乙烯及金属/聚四氟乙烯基本特性 |
| 1.3.2 聚四氟乙烯基活性材料的配方及制备工艺研究 |
| 1.3.3 聚四氟乙烯基活性材料的力学性能及本构关系研究 |
| 1.3.4 聚四氟乙烯基活性材料的冲击反应临界条件及释能特性研究 |
| 1.4 活性内芯PELE弹的国内外研究现状 |
| 1.5 活性内芯PELE弹研究存在的主要问题 |
| 1.5.1 适用于PELE弹的活性材料配方亟待进一步确定 |
| 1.5.2 活性材料的成型和烧结工艺亟待进一步改进 |
| 1.5.3 活性材料的反应释能机理和本构模型亟待进一步研究 |
| 1.5.4 PELE弹的结构设计亟待进一步优化 |
| 1.5.5 活性内芯PELE弹的毁伤机理亟待进一步探索 |
| 1.6 本文的研究思路与主要内容 |
| 第二章 活性内芯材料配方设计及制备烧结工艺研究 |
| 2.1 活性内芯的基元组分选取 |
| 2.1.1 氟聚物的选取 |
| 2.1.2 PTFE的基本特性 |
| 2.1.3 金属粉末的选取 |
| 2.1.4 其他组份的选取 |
| 2.2 活性内芯的制备与烧结工艺 |
| 2.2.1 活性内芯的配方设计 |
| 2.2.2 主要基元材料与仪器设备 |
| 2.2.3 材料成型模具 |
| 2.2.4 基元粉末材料的混合 |
| 2.2.5 试样压制成型工艺 |
| 2.2.6 试样烧结工艺 |
| 2.3 小结 |
| 第三章 活性内芯材料的释能能力及基本力学性能研究 |
| 3.1 活性内芯材料的释能能力研究 |
| 3.1.1 传统落锤试验 |
| 3.1.2 基于落锤系统的释能能力测试试验 |
| 3.1.3 活性材料的配方确定及特性落高(H_(50))试验 |
| 3.2 活性内芯材料的准静态力学性能研究 |
| 3.2.1 准静态压缩试验方法 |
| 3.2.2 未烧结试样的准静态压缩试验 |
| 3.2.3 烧结试样的准静态压缩试验 |
| 3.3 活性内芯材料的动态力学性能研究 |
| 3.3.1 SHPB压杆试验技术的基本假定和测试原理 |
| 3.3.2 待测试样设计原则及试验数据处理方法 |
| 3.3.3 SHPB动态力学性能试验结果及分析 |
| 3.4 活性内芯材料的本构模型 |
| 3.4.1 本构模型的选择 |
| 3.4.2 Johnson-Cook本构模型简介 |
| 3.4.3 Johnson-Cook本构模型参数确立 |
| 3.5 小结 |
| 第四章 PELE弹的结构优化设计 |
| 4.1 PELE弹数值仿真算法改进的理论基础 |
| 4.1.1 Mott环理论和Grady层裂理论 |
| 4.1.2 断裂软化算法 |
| 4.1.3 随机失效算法 |
| 4.2 基于断裂软化和随机失效算法的PELE弹穿靶过程仿真研究 |
| 4.2.1 有限元模型 |
| 4.2.2 材料模型和参数的选取 |
| 4.2.3 改进算法后的仿真结果与试验结果对比分析 |
| 4.2.4 小结 |
| 4.3 截锥形PELE弹的结构设计及研究 |
| 4.3.1 截锥形PELE弹的结构设计思路 |
| 4.3.2 有限元模型 |
| 4.3.3 材料模型参数和仿真工况 |
| 4.3.4 截锥形PELE 弹与传统PELE 弹的侵彻能力对比 |
| 4.3.5 截锥形PELE 弹与传统PELE 弹的破片效应对比 |
| 4.3.6 小结 |
| 4.4 分段式PELE弹的结构设计及研究 |
| 4.4.1 分段式PELE弹的结构设计思路 |
| 4.4.2 有限元模型 |
| 4.4.3 仿真工况 |
| 4.4.4 毁伤威力评估指标 |
| 4.4.5 不同类型分段式PELE弹的毁伤威力对比分析 |
| 4.4.6 分段式PELE 弹(1:1)与传统PELE 弹的毁伤威力对比分析 |
| 4.4.7 小结 |
| 4.5 小结 |
| 第五章 活性内芯PELE弹的毁伤机理及数值仿真研究 |
| 5.1 活性内芯PELE弹的毁伤机理分析 |
| 5.1.1 活性内芯PELE弹的结构简化 |
| 5.1.2 活性内芯PELE弹侵彻作用过程描述 |
| 5.1.3 活性内芯PELE弹的破片径向飞散速度理论模型 |
| 5.1.4 活性内芯PELE弹的内芯压力分布 |
| 5.2 Powder Burn状态方程 |
| 5.2.1 燃烧分数 |
| 5.2.2 气体压力 |
| 5.2.3 反应速率 |
| 5.2.4 点火前沿速度 |
| 5.3 活性内芯PELE弹的侵彻数值仿真 |
| 5.3.1 有限元模型 |
| 5.3.2 材料模型和仿真工况 |
| 5.3.3 活性内芯PELE弹的侵彻能力研究 |
| 5.3.4 活性内芯PELE弹的破片效应研究 |
| 5.3.5 活性内芯PELE弹的破片径向飞散速度理论模型验证 |
| 5.4 小结 |
| 第六章 结论与展望 |
| 6.1 主要研究成果及结论 |
| 6.2 主要创新点 |
| 6.3 研究展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 作者在学期间取得的学术成果 |
（10）金属材料新的动态本构模型（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 金属本构模型及失效准则的研究进展 |
| 1.2.1 本构模型 |
| 1.2.2 失效准则 |
| 1.3 弹丸撞击金属靶板的研究进展 |
| 1.3.1 实验方法 |
| 1.3.2 理论模型 |
| 1.3.3 数值模拟 |
| 1.4 研究中存在的问题 |
| 1.5 本文的主要工作 |
| 第2章 JOHNSON-COOK本构模型评估 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 JC本构模型 |
| 2.2.1 模型简介 |
| 2.2.2 参数的确定 |
| 2.3 材料实验数据 |
| 2.3.1 准静态真实应力-真实应变关系 |
| 2.3.2 应变率效应 |
| 2.3.3 温度效应 |
| 2.3.4 失效准则 |
| 2.4 弹道实验数据 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 金属新的动态本构模型 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 强度模型 |
| 3.2.1 准静态真实应力-真实应变关系 |
| 3.2.2 应变率效应 |
| 3.2.3 温度效应 |
| 3.3 失效准则 |
| 3.4 本构模型各参数值的确定 |
| 3.5 本构模型预测与材料实验数据比较 |
| 3.5.1 准静态真实应力-真实应变关系 |
| 3.5.2 应变率效应 |
| 3.5.3 温度效应 |
| 3.5.4 失效准则 |
| 3.6 本章小结 |
| 第4章 金属动态本构模型的验证 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 单单元验证 |
| 4.3 准静态金属圆棒拉伸实验的数值模拟 |
| 4.3.1 有限元模型 |
| 4.3.2 结果与讨论 |
| 4.4 平头弹撞击金属靶板的数值模拟 |
| 4.4.1 有限元模型 |
| 4.4.2 结果与讨论 |
| 4.5 球头弹撞击金属靶板的数值模拟 |
| 4.5.1 有限元模型 |
| 4.5.2 结果与讨论 |
| 4.6 本章小结 |
| 第5章 金属靶板抗弹性能的数值模拟 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 单层金属靶板抗弹性能 |
| 5.2.1 有限元模型 |
| 5.2.2 结果与讨论 |
| 5.3 零接触等厚双层金属靶板抗弹性能 |
| 5.3.1 有限元模型 |
| 5.3.2 结果与讨论 |
| 5.4 非等厚双层金属靶板抗弹性能 |
| 5.4.1 有限元模型 |
| 5.4.2 结果与讨论 |
| 5.5 间隙双层金属靶板抗弹性能 |
| 5.5.1 等厚间隙双层金属靶板的数值模拟 |
| 5.5.2 不等厚间隙双层靶的数值模拟 |
| 5.6 多层金属靶板抗弹性能 |
| 5.6.1 有限元模型 |
| 5.6.2 结果与讨论 |
| 5.7 能量分析 |
| 5.8 本章小结 |
| 第6章 总结与展望 |
| 6.1 本文工作总结 |
| 6.2 未来工作展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 在读期间发表的学术论文与取得的其他研究成果 |
四、侵彻环境下两种钨合金的细观响应特性(英文)（论文参考文献）
- [1]硬质合金破片侵彻UHMWPE纤维层合板研究[D]. 冯志威. 中北大学, 2021(09)
- [2]浇注PBX装药战斗部侵彻过程点火响应与数值模拟研究[D]. 夏韬. 中北大学, 2021(09)
- [3]强动载下完整及颗粒状陶瓷动态力学行为及破坏机理研究[D]. 秦国华. 中北大学, 2021(09)
- [4]高熵合金冲击变形行为研究进展[J]. 陈海华,张先锋,刘闯,林琨富,熊玮,谈梦婷. 爆炸与冲击, 2021(04)
- [5]异型截面侵彻体穿甲行为研究[D]. 袁焘. 南京理工大学, 2020(01)
- [6]防空反导战斗部用钨基高比重合金研究进展[J]. 全嘉林,梁争峰,闫峰. 兵器装备工程学报, 2020(02)
- [7]Wf/Zr基非晶复合材料杆弹准细观侵彻机理及优化设计[D]. 杜成鑫. 南京理工大学, 2020(01)
- [8]两种非均质长杆弹芯侵彻半无限厚金属靶研究[D]. 唐奎. 南京理工大学, 2020(01)
- [9]PELE弹活性内芯配方与弹体结构设计及毁伤机理研究[D]. 丁亮亮. 国防科技大学, 2019(01)
- [10]金属材料新的动态本构模型[D]. 周琳. 中国科学技术大学, 2019(02)