本文關(guān)鍵詞：蜂窩鋁壓縮侵徹力學(xué)行為的數(shù)值模擬研究

  更多相關(guān)文章： 蜂窩鋁 有限元模型 變形模式 平臺(tái)應(yīng)力 能量吸收

【摘要】：蜂窩材料是一種新型的結(jié)構(gòu)和功能復(fù)合材料,其相對(duì)密度低,具有較高的比強(qiáng)度和比剛度以及良好的能量吸收能力,因此被做成各種輕質(zhì)結(jié)構(gòu)和緩沖吸能構(gòu)件,在汽車工業(yè)、航空航天、建筑以及包裝等領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用。本文利用ANSYS/LS-DYNA有限元軟件建立了蜂窩鋁的殼單元有限元模型和實(shí)體單元有限元模型。首先,建立了考慮蜂窩鋁結(jié)構(gòu)特征的殼單元有限元模型,利用殼單元模型模擬研究了蜂窩鋁的三個(gè)方向的單軸壓縮,詳細(xì)分析了壁厚和沖擊速度對(duì)蜂窩鋁變形模式、平臺(tái)應(yīng)力和能量吸收的影響。模擬結(jié)果顯示：蜂窩鋁異面方向的變形模式受壁厚和沖擊速度的影響很小,主要表現(xiàn)為逐步坍塌的變形模式；蜂窩鋁共面方向的變形模式受沖擊速度的強(qiáng)烈影響,主要表現(xiàn)為低速時(shí)的準(zhǔn)靜態(tài)模式、中速時(shí)的過渡模式和高速時(shí)的沖擊模式；蜂窩鋁的平臺(tái)應(yīng)力和能量吸收隨著壁厚和沖擊速度的增大而增大。然后,以LS-DYNA材料庫中的126號(hào)材料建立了基于實(shí)體單元的蜂窩鋁有限元模型,材料本構(gòu)所需要的參數(shù)和曲線通過理論分析和殼單元模型模擬獲得。利用實(shí)體模型對(duì)蜂窩鋁三個(gè)方向的單軸壓縮進(jìn)行了模擬,獲得了與殼單元模型相一致的應(yīng)力應(yīng)變曲線和能量吸收曲線。同時(shí),蜂窩鋁的實(shí)體模型計(jì)算規(guī)模較小,減小了計(jì)算時(shí)間,提高了計(jì)算效率。最后,運(yùn)用殼單元有限元模型和實(shí)體模型模擬了彈體侵徹蜂窩鋁實(shí)驗(yàn),模擬結(jié)果與實(shí)驗(yàn)符合較好。
【關(guān)鍵詞】：蜂窩鋁 有限元模型 變形模式 平臺(tái)應(yīng)力 能量吸收
【學(xué)位授予單位】：中國工程物理研究院
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TG146.21;TB383.4
【目錄】：

• 摘要3-4
• Abstract4-7
• 第一章 緒論7-14
• 1.1 引言7-9
• 1.2 蜂窩材料概述9-11
• 1.2.1 蜂窩材料的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)9
• 1.2.2 蜂窩材料的性能與應(yīng)用9-11
• 1.3 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀11-13
• 1.4 本文主要研究內(nèi)容13-14
• 第二章 蜂窩鋁的力學(xué)性能理論分析及有限元介紹14-22
• 2.1 引言14
• 2.2 理論分析14-20
• 2.2.1 線彈性變形分析15-18
• 2.2.2 塑性坍塌分析18-20
• 2.2.3 密實(shí)化分析20
• 2.3 有限元分析介紹20-21
• 2.3.1 有限單元法簡介20
• 2.3.2 ANSYS/LS-DYNA有限元程序簡介20-21
• 2.4 本章小結(jié)21-22
• 第三章 基于殼單元的蜂窩鋁力學(xué)性能數(shù)值模擬22-48
• 3.1 引言22
• 3.2 蜂窩鋁殼單元有限元模型22-24
• 3.3 蜂窩鋁的共面變形24-39
• 3.3.1 共面變形模式25-31
• 3.3.2 平臺(tái)應(yīng)力分析31-35
• 3.3.3 能量吸收情況35-39
• 3.4 蜂窩鋁的異面變形39-46
• 3.4.1 異面變形模式39-43
• 3.4.2 平臺(tái)應(yīng)力分析43-45
• 3.4.3 能量吸收情況45-46
• 3.5 本章小結(jié)46-48
• 第四章 蜂窩鋁的實(shí)體單元建模48-58
• 4.1 引言48
• 4.2 材料模型與參數(shù)48-52
• 4.2.1 材料模型48-49
• 4.2.2 材料參數(shù)49-52
• 4.3 蜂窩鋁實(shí)體有限元模型52-53
• 4.4 模擬結(jié)果與對(duì)比分析53-57
• 4.5 本章小結(jié)57-58
• 第五章 蜂窩鋁的侵徹實(shí)驗(yàn)及數(shù)值模擬58-68
• 5.1 引言58
• 5.2 蜂窩鋁侵徹實(shí)驗(yàn)58-59
• 5.3 蜂窩鋁侵徹有限元建模59-60
• 5.4 結(jié)果分析與對(duì)比60-67
• 5.4.1 試驗(yàn)結(jié)果60-62
• 5.4.2 模擬結(jié)果62-67
• 5.5 本章小結(jié)67-68
• 第六章 全文總結(jié)和研究展望68-70
• 6.1 全文工作總結(jié)68-69
• 6.2 今后工作展望69-70
• 參考文獻(xiàn)70-73
• 致謝73

【參考文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 臺(tái)雪琰;朱利媛;牛忠榮;;蜂窩材料的工程應(yīng)用及發(fā)展[J];工程與建設(shè);2012年04期

中國碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 王永寧;鋁蜂窩模型及其在汽車碰撞壁障數(shù)值模擬中的應(yīng)用[D];上海交通大學(xué);2007年

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本文編號(hào)：833884