位置:成果数据库 > 期刊 > 期刊详情页
薄壁管壳高速正撞击穿孔特性的数值研究
  • ISSN号:1000-6893
  • 期刊名称:《航空学报》
  • 时间:0
  • 分类:V214.4[航空宇航科学与技术—航空宇航推进理论与工程] O385[理学—流体力学;理学—力学]
  • 作者机构:沈阳理工大学装备工程学院,沈阳110159
  • 相关基金:国家自然科学基金(11272218); 辽宁省教育厅科技研究项目(L2015466)
中文摘要:

受径向曲率的影响,薄壁管壳遭受高速弹丸撞击产生的局部穿孔毁伤与薄板结构并不相同。本文利用LS-DYNA3D动力学程序,采用光滑粒子流体动力学和有限元法相耦合的方法(SPH-FEM),对球形弹丸高速正撞击不同直径薄壁钢管的穿孔毁伤特性进行数值研究。根据小弹丸高速撞击薄板的物理力学性质,可把穿孔过程简化为初始流动扩孔和随后的惯性扩孔两个阶段,提出一种圆柱管壳高速正撞击穿孔的简化物理模型,并分析圆管直径对轴向孔径和径向孔径尺寸差值比的影响。数值模拟结果表明,撞击速度为2~3km/s时,薄壁钢管的正撞击穿孔略呈椭圆状,其轴向孔径尺寸稍大于径向孔径尺寸;随着薄壁钢管直径的增加,两个方向的孔径尺寸差值比减小。另外,薄壁钢管遭受小弹丸撞击穿孔后产生碎片云的分布形态受径向直径影响明显,相同撞击条件时,钢管直径越大,则产生碎片云的膨胀角和残余速度也较大。

英文摘要:

The characteristics of perforation damage for thin cylinders suffered by high velocity impact is different from that of thin plates because of the curvature.In this paper,numerical investigation on the perforation damage behavior for thin steel cylinder pipes with different radial diameters is performed with the use of LS-DYNA3 Dprogram and smoothed partide hydrodynamics finite element method(SPH-FEM)algorithm.Based on the physics mechanics characteristics of thin plate impacted by fragment projectile at high velocity,perforation can be simplified as two stages,initial fluid dynamical piercing and the following inertia piercing,and a new simplified physics model has been proposed to illustrate the perforation process.The effect of the diameter of the pipes has been discussed on the difference ratio between axial diameter size and the radial size of the perforation hole.The result shows that the perforation displays oval in shape and the axial size of the hole is a little longer than the radial size.For the range of 2-3km/s,the difference ratio decreases with the diameter of the thin cylinder pipe increasing.What's more,the distribution of debris cloud after perforation shows sensitive to the diameter of cylinder pipes.Under the similar impact condition,it reveals that cylinder pipes with larger diameter tend to produce relatively larger expansion angle and larger residual velocity of the debris.

同期刊论文项目
同项目期刊论文
期刊信息
  • 《航空学报》
  • 中国科技核心期刊
  • 主管单位:中国科学技术协会
  • 主办单位:中国航空学会
  • 主编:孙晓峰
  • 地址:北京海淀区学院路37号
  • 邮编:100083
  • 邮箱:hkxb@buaa.edu.cn
  • 电话:010-82317058 82318016
  • 国际标准刊号:ISSN:1000-6893
  • 国内统一刊号:ISSN:11-1929/V
  • 邮发代号:82-148
  • 获奖情况:
  • 国内外数据库收录:
  • 俄罗斯文摘杂志,美国化学文摘(网络版),荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,美国剑桥科学文摘,英国科学文摘数据库,日本日本科学技术振兴机构数据库,美国应用力学评论,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:24676