ANSYS高过载环境对火工品损伤等效性研究

采用分离式霍普金森压杆通过设置不同气压使子弹获得不同的初速,进而击打入射杆,使应力波传递下去,而放置在入射杆和透射杆之间的铅柱受应力的作用发生变形。


摘要:    

本文主要采用分离式霍普金森压杆通过设置不同气压使子弹获得不同的初速,进而击打入射杆,使应力波传递下去,而放置在入射杆和透射杆之间的铅柱受应力的作用发生变形,获得变形量、波形图和实验数据;在第一次气压的条件下,设置大于、等于该气压进行实验,再次获得变形量、波形图和实验数据。

通过分析比较得到单次大的脉冲得到的变形量要比多次小的脉冲得到的变形量要小,而单脉冲与多脉冲的等效最佳点在0.15MPa左右。

然后采用大型有限元分析软件ANSYS/LS-DYNA进行数值模拟,建立分离式霍普金森压杆实验模型,使其运行,得到结果与实验结果做对比,发现数值模拟在一定程度上可以代替分离式霍普金森压杆实验。

关键词  高过载  火工品  分离式霍普金森压杆  有限元分析  损伤等效  数值模拟

毕业设计说明书中文摘要

毕业设计说明书外文摘要

Title:Research on Damaged Equivalence of High Overload

     Environment for Explosive Initiator

Abstract:

This paper uses separate Hopkins pressure bar set pressure to attain different velocity of bullets, then hitting the input bar, stress wave propagation, and placed in the input bar transmission pole lead between column and deformation under stress, deformation, wave patterns and experimental data obtained。In conditions of air pressure for the first time, setting is greater than or equal to the pressure test, another deformation, wave patterns and experimental data.

By analyzing and comparing get deformation of single pulse to pulse deformation to be smaller than many small, but the equivalent of single-pulse and multi-pulse best points at 0.15MPa。

Numerical simulation using finite element analysis software ANSYS/LS-DYNA, establishing separate Hopkins pressure bar model, allow it to run, are compared with the experimental results,finding numerical simulation in partly replace the SHPB.

Keywords:  high overload;initiating explosive devices;separation Hopkinson pressure bar;finite element analysis;damage equivalent;numerical simulation

目  次

1 引言 1

1.1研究背景和意义 1

1.2 高过载火工品模拟实验的研究现状 3

1.2.1 火工品加速度过载实验的研究进展 3

1.2.2 利用霍普金森压杆测试火工品过载的研究进展 3

1.2.3 空气炮实验 4

1.3 主要研究内容 5

2试验装置与实验方法 6

2.1 SHPB的实验装置 6

2.2 实验方法 6

2.3 实验注意事项 8

2.4 加速度求解 9

3 单脉冲与多脉冲的损伤性等效研究 11

3.1 标定 11

3.2 单脉冲与多脉冲的实验 11

4 SHPB数值模拟仿真 17

4.1 ANSYS/LS-DYNA介绍 17

4.2 前处理 17

4.2.1 模型尺寸 18

4.2.2 材料参数 18

4.2.3 网格参数设置 18

4.3 求解条件 19

4.4 后处理 19

4.5 SHPB模拟结果 19

结论 22

致  谢 23

参考文献 24

1 引言

1.1研究背景和意义

在现代化的战争当中,信息化、数字化方面占据了比较重要的地位。双方不再以单一武器的较量来决定胜负,而是变成了各兵种中所装备的各式武器装备系统、战时管理系统、情报指挥系统和后勤保障系统相互配合的大体系、大战略、大格局的对抗。这将是海、陆、空甚至太空的全方位立体式的对抗。尽管如此,地面战场在战争中依旧是主要的对战场所,其重要性不言而喻。因此,各国仍在大力发展陆军装备。随着各国开始发展以“射程远,射速高,火力大,生存能力强”为目标的武器装备,使得各国对耐高过载的弹药技术产生了浓厚的兴趣并进行研究[1]。而在研究过程中,火工品则是不可或缺的关键性元件。