延性材料中球腔膨胀模型及其解析解的进一步研究

空腔膨胀模型是当前广泛应用于许多工程领域的一个理论模型。基于Euler坐标构架,对球腔膨胀过程中不同阶段介质内的应力应变场的通解进行理论推导。讨论了当前国内外的一些推导成果的不足之处,分析表明当前的研究结果具有弹塑性解不连续、混淆了弹性体积压缩率和塑性阶段体积压缩率的概念等局限性,是一种间断的特解。给出了考虑塑性压缩性和塑性不可压两种情况下的弹塑性通解,在此基础上给出了考虑初始球腔尺寸和弹性变形等相关参数的准确的、连续的通解;并对塑性阶段压缩率的影响进行分析讨论。经过验证分析,这些通解更加普适,其简化及在特定假设下的特解与当前的国内外研究结果一致,该研究为球腔膨胀模型的应用和深化研究提供一定的参考。

混凝土靶体计及压实效应的球腔动态膨胀模型和侵彻计算

建立了一混凝土靶体的球腔动态膨胀的侵彻模型。靶体的静水压力-体积应变关系考虑了不同的密实混凝土模型。也研究了混凝土作为多孔材料在高压下的压实效应。混凝土有拉伸强度极限值,其剪切强度与压力相关为Mohr-Coulomb定律。球腔动态膨胀模型考虑球对称空腔在无限介质里从零半径开始以常速度膨胀,产生一塑性区和一弹性区。当膨胀速度足够小时,由于介质的低拉伸强度,塑性区和弹性区之间可存在一径向裂纹区。可由解析方法获得空腔表面压力和弹塑性区界面传播速度随空腔表面扩张速度变化的曲线,再由球腔动态膨胀模型所得的空腔表面压力分布用于计算混凝土靶体的刚性杆弹侵彻深度。本文模型的计算结果与经验公式,不可压缩和线性可压缩混凝土模型的进行了比较。

纤维增强复合材料靶板抗钢球贯穿的工程分析方法研究

介绍了钢球贯穿纤维增强复合材料靶板的一维工程近似分析方法.钢球被假定为刚体,复合材料靶被近似为横观各向同性弹塑性材料.通过将球腔膨胀模型和柱腔贯穿相结合的方法,提出了一种改进的复合材料靶抗贯穿的工程近似分析方法.利用该方法,对三维芳纶纤维编织(3DKW)复合材料靶板开展了抗钢球贯穿的工程近似分析,计算结果与实验结果一致性较好;并进一步讨论了计算中材料主要参数对靶板抗贯穿规律的影响.

弹体在内摩擦介质中的斜侵彻深度计算

考虑介质处于内摩擦状态下,利用球腔膨胀理论及内摩擦介质侵彻近区运动方程求得刚性弹体在侵彻过程中的阻力。在此基础上,考虑自由表面对弹体斜侵彻的影响,将斜侵彻分为3个阶段,推导了斜向侵入弹体表面上任一点的应力公式,进而得出了新的刚性弹体的斜侵彻解析解。该解与别列赞公式在形式上一致,计算结果也符合较好,从而在理论上对别列赞经验公式进行了解释。

贯穿有限厚金属靶板的一种模型

在 A- B模型的基础上 ,通过球腔膨胀模型和损伤力学 ,建立了一种新的侵彻贯穿有限厚靶板的工程分析模型 ,描述了侵彻贯穿的过程 .最后通过计算钨球对薄铝靶板的侵彻贯穿的算例和试验数据的比较 ,来说明这种方法不仅理论上有依据 。