基于Johnson-Cook本构模型的高强度装甲钢动态力学性能参数标定及验证

具有高屈服强度的某装甲钢广泛应用于我国装甲车辆。为准确模拟该装甲钢的动态力学行为,开展基于Johnson-Cook（J-C）本构模型的动态本构参数标定及验证。采用万能材料试验机对该装甲钢进行不同温度下的准静态拉伸试验,同时采用分离式霍普金森压杆开展不同应变率下的压缩性能测试。基于实验数据和J-C本构模型,拟合得到该装甲钢的本构参数。基于轻气炮开展泡沫铝弹丸冲击均质梁的实验研究,分别采用J-C本构模型和理想弹塑性模型进行有限元仿真计算,并将冲击实验与数值结果进行对比分析。结果表明：该装甲钢具有应变率强化效应,且温度软化效应显著;采用J-C本构模型仿真的均质梁峰值挠度与试验结果的相对误差为1.7%~6.1%,残余挠度相对误差为0.6%~7.6%。     

落锤冲击下叠层铝板的动态响应

叠层金属板作为一种新型抗冲击结构日益受到国内外关注。首先通过落锤冲击试验,研究了叠层铝板的变形以及对冲击物加速度的影响,对比了其与相同面密度单层铝板动态结构响应的异同。随后采用动态非线性有限元方法,对叠层铝板的落锤冲击试验进行了仿真计算,且仿真结果与试验吻合良好。结果表明：受到相同冲击载荷时,与单层板相比,多层叠层板可大幅降低加速度峰值,对冲击物(锤头)的缓冲效果更佳,起到更好的保护作用;叠层板在冲击点处的最大位移大于相同面密度单层板的最大位移,且随着总厚度(叠层数)的增加,差值逐渐增大;叠层板的层间摩擦因数显著影响其背凸位移,摩擦因数很小或很大时,背凸位移均减小。