PBX-1炸药的力学性能和本构关系

PBX的力学行为对其安全性有重要影响。为研究PBX-1的力学性能,以PBX-1为研究对象,进行准静态力学实验和SHPB(分离式霍普金森压杆)实验研究。结果表明,准静态压缩实验中,试样的裂纹出现在与加载方向大约成45°的最大剪应力方向。SHPB实验中,在应变率100~1 500 s^-1范围内,随着应变率的提高,PBX-1炸药的动态屈服强度、动态压缩强度和破坏应变不断提高。动态屈服强度逐渐从静态的2.77 MPa增加至16.1 MPa;压缩强度从7.46 MPa增加至16.1 MPa,破坏应变从6.23%增加到26.4%。同时,基于Z-W-T模型,建立了一种含损伤的动态黏弹性本构模型,在330~1 500 s^-1应变率范围内具有较高的精度,可以较好地描述PBX-1炸药在达到破坏前的动态力学行为。

高g值冲击下聚氨酯缓冲仿真研究

本文利用霍普金森压杆实验获得聚氨酯的应力应变数据,并采用数据对朱-王-唐(Z-W-T)本构模型中弹性模量、弹性常数以及松弛时间进行参数辨识,发现模型在真实应变0~0.1范围内能较好地表达聚氨酯材料的应力应变关系.同时,研究了聚氨酯缓冲材料的应力衰减特性,获得其应力衰减系数为-0.45.对弹丸整体装配结构进行膛内高过载仿真,并应用仿真结果验证了应力衰减方程,发现相对误差小于10%;双重缓冲防护可将电路板最大应力幅值衰减30%.仿真结果表明,电路板长度方向贴近弹尾部电路板底部0 cm~1.8 cm会受到较大的应力幅值,大于1.8 cm处受到的应力幅值较小,为高g值冲击防护提供了依据.