基于增材制造廣義波阻抗梯度飛片的斜波加載技術(shù)數(shù)值模擬研究
發(fā)布時間:2021-11-05 12:34
梯度功能材料是兩種或多種材料復(fù)合且成分和結(jié)構(gòu)呈連續(xù)梯度變化的一種新型復(fù)合材料。在輕氣炮實驗中,波阻抗梯度功能材料制作的飛片在高速碰撞靶材后,可以在靶材中產(chǎn)生具有緩慢上升前沿的壓縮加載波,實現(xiàn)對靶材的斜波加載。增材制造技術(shù)主要是依靠計算機(jī)輔助設(shè)計數(shù)據(jù),采用材料逐層鋪層的方式,所以在波阻抗梯度飛片制備中運(yùn)用此技術(shù)。因此論文基于金屬增材制造技術(shù),通過幾何結(jié)構(gòu)設(shè)計來研發(fā)新型的廣義波阻抗梯度飛片材料。論文的主要研究成果如下:(1)通過對GP1不銹鋼材料在MTS810萬能試驗機(jī)和SHPB壓桿做準(zhǔn)靜態(tài)壓縮和動態(tài)單軸壓縮實驗,得出不同應(yīng)變率下應(yīng)力應(yīng)變曲線。擬合GP1不銹鋼Johnson-Cook本構(gòu)模型參數(shù),為廣義波阻抗梯度飛片數(shù)值模擬奠定基礎(chǔ)。(2)基于變截面桿的波傳播特性,設(shè)計了“針床形”和“錐孔形”廣義波阻抗梯度飛片,采用LS-DYNA仿真軟件中SPH算法對“針床形”和“錐孔形”廣義波阻抗梯度飛片中高速擊靶過程進(jìn)行了數(shù)值計算,重點討論結(jié)構(gòu)設(shè)計的關(guān)鍵參數(shù)和碰撞速度對加載波形的影響規(guī)律!搬槾残巍憋w片隨著撞擊速度增加,加載波上升沿時間減小,而峰值速度增大;隨著“針床形”飛片四棱錐臺高增大,加載波上升...
【文章來源】:寧波大學(xué)浙江省
【文章頁數(shù)】:83 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
abstract
1 緒論
1.1 研究背景與意義
1.2 波阻抗飛片研究現(xiàn)狀
1.2.1 準(zhǔn)等熵加載
1.2.2 超高速發(fā)射
1.3 波阻抗飛片制備
1.3.1 波阻抗飛片制備現(xiàn)狀
1.3.2 增材制造技術(shù)
1.4 本文的主要研究內(nèi)容
2 GP1 不銹鋼材料Johnson-CooK本構(gòu)參數(shù)擬合
2.1 引言
2.2準(zhǔn)靜態(tài)壓縮實驗
2.2.1 實驗?zāi)康?br> 2.2.2 試樣制備
2.2.3 實驗裝置
2.2.4 實驗結(jié)果與分析
2.3動態(tài)單軸壓縮實驗
2.4 Johnson-Cook本構(gòu)參數(shù)擬合
2.5 本章小結(jié)
3 廣義“針床形”和“錐孔形”波阻抗飛片斜波加載
3.1 引言
3.2 廣義波阻抗飛片結(jié)構(gòu)設(shè)計理論
3.3 “針床形”波阻抗飛片結(jié)構(gòu)設(shè)計
3.4 “針床形”波阻抗飛片數(shù)值模擬
3.4.1 有限元仿真軟件
3.4.2 數(shù)值模擬算法選擇
3.4.3 “針床形”波阻抗飛片計算模型
3.4.4 “針床形”波阻抗飛片網(wǎng)格劃分
3.4.5 材料模型參數(shù)
3.5 “針床形”波阻抗飛片計算結(jié)果討論與分析
3.5.1 平面波和球面波傳播與分析
3.5.2 撞擊速度影響
3.5.3 幾何參數(shù)影響
3.6 “錐孔形”波阻抗飛片分析
3.6.1 模型設(shè)計
3.6.2 “錐孔形”波阻抗飛片網(wǎng)格劃分
3.6.3 “錐孔形”飛片計算結(jié)果討論與分析
3.7 氣炮實驗驗證
3.7.1 試樣制備
3.7.2 實驗結(jié)果分析
3.8 本章小結(jié)
4 廣義“泡沫孔洞形”梯度飛片斜波加載數(shù)值模擬
4.1 引言
4.2 平板撞擊
4.2.1 平板撞擊計算模型與參數(shù)
4.2.2 計算結(jié)果與分析
4.3 “泡沫孔洞形”飛片模擬
4.3.1 定義接觸、約束、速度
4.3.2 “泡沫孔洞”飛片結(jié)果討論與分析
4.4 撞擊速度影響
4.5 孔徑影響
4.6 孔數(shù)量影響
4.7 靶板厚度對波形影響
4.8 本章小結(jié)
5 總結(jié)與展望
5.1 總結(jié)
5.2 展望
參考文獻(xiàn)
在學(xué)研究成果
致謝
本文編號:3477807
【文章來源】:寧波大學(xué)浙江省
【文章頁數(shù)】:83 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
abstract
1 緒論
1.1 研究背景與意義
1.2 波阻抗飛片研究現(xiàn)狀
1.2.1 準(zhǔn)等熵加載
1.2.2 超高速發(fā)射
1.3 波阻抗飛片制備
1.3.1 波阻抗飛片制備現(xiàn)狀
1.3.2 增材制造技術(shù)
1.4 本文的主要研究內(nèi)容
2 GP1 不銹鋼材料Johnson-CooK本構(gòu)參數(shù)擬合
2.1 引言
2.2準(zhǔn)靜態(tài)壓縮實驗
2.2.1 實驗?zāi)康?br> 2.2.2 試樣制備
2.2.3 實驗裝置
2.2.4 實驗結(jié)果與分析
2.3動態(tài)單軸壓縮實驗
2.4 Johnson-Cook本構(gòu)參數(shù)擬合
2.5 本章小結(jié)
3 廣義“針床形”和“錐孔形”波阻抗飛片斜波加載
3.1 引言
3.2 廣義波阻抗飛片結(jié)構(gòu)設(shè)計理論
3.3 “針床形”波阻抗飛片結(jié)構(gòu)設(shè)計
3.4 “針床形”波阻抗飛片數(shù)值模擬
3.4.1 有限元仿真軟件
3.4.2 數(shù)值模擬算法選擇
3.4.3 “針床形”波阻抗飛片計算模型
3.4.4 “針床形”波阻抗飛片網(wǎng)格劃分
3.4.5 材料模型參數(shù)
3.5 “針床形”波阻抗飛片計算結(jié)果討論與分析
3.5.1 平面波和球面波傳播與分析
3.5.2 撞擊速度影響
3.5.3 幾何參數(shù)影響
3.6 “錐孔形”波阻抗飛片分析
3.6.1 模型設(shè)計
3.6.2 “錐孔形”波阻抗飛片網(wǎng)格劃分
3.6.3 “錐孔形”飛片計算結(jié)果討論與分析
3.7 氣炮實驗驗證
3.7.1 試樣制備
3.7.2 實驗結(jié)果分析
3.8 本章小結(jié)
4 廣義“泡沫孔洞形”梯度飛片斜波加載數(shù)值模擬
4.1 引言
4.2 平板撞擊
4.2.1 平板撞擊計算模型與參數(shù)
4.2.2 計算結(jié)果與分析
4.3 “泡沫孔洞形”飛片模擬
4.3.1 定義接觸、約束、速度
4.3.2 “泡沫孔洞”飛片結(jié)果討論與分析
4.4 撞擊速度影響
4.5 孔徑影響
4.6 孔數(shù)量影響
4.7 靶板厚度對波形影響
4.8 本章小結(jié)
5 總結(jié)與展望
5.1 總結(jié)
5.2 展望
參考文獻(xiàn)
在學(xué)研究成果
致謝
本文編號:3477807
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