浏览全部资源
扫码关注微信
2024-T42铝合金圆管抗球形钢弹侵彻特性研究
Research on the penetration resistance characteristics of 2024-T42 aluminum alloy tube to spherical steel projectes
- 机械强度 2025年 页码：1-6
- 作者机构：
1.中国民用航空飞行学院 广汉分院，广汉618307
2.中国民用航空飞行学院 航空工程学院，广汉618307
3.中国民用航空飞行学院 飞机修理厂，广汉618307
- 作者简介：
王立纲，男，1986年生，山东济南人，高级工程师，硕士；主要研究方向为航空器适航与维修；E-mail：wangligang810@126.com。
- 基金信息：中央高校基本科研业务费专项资金项目(ZJ2023-009;J2023-003)
DOI：
中图分类号： V214.3-
网络出版日期：2025-01-03，
收稿日期：2023-10-05，
修回日期：2023-12-28，
- 稿件说明：
移动端阅览
王立纲，王日晗，肖思维等.2024-T42铝合金圆管抗球形钢弹侵彻特性研究［J］.机械强度，DOI：10.16579/j.issn.1001.9669.XXXX.XX.001.
WANG Ligang，WANG Rihan，XIAO Siwei，et al.Research on the penetration resistance characteristics of 2024-T42 aluminum alloy tube to spherical steel projectes［J］.Journal of Mechanical Strength，DOI：10.16579/j.issn.1001.9669.XXXX.XX.001.
王立纲，王日晗，肖思维等.2024-T42铝合金圆管抗球形钢弹侵彻特性研究［J］.机械强度，DOI：10.16579/j.issn.1001.9669.XXXX.XX.001. DOI：
WANG Ligang，WANG Rihan，XIAO Siwei，et al.Research on the penetration resistance characteristics of 2024-T42 aluminum alloy tube to spherical steel projectes［J］.Journal of Mechanical Strength，DOI：10.16579/j.issn.1001.9669.XXXX.XX.001. DOI：
摘要
方法
2
基于Ansys/Workbench软件和Johnson-Cook材料模型建立了球形钢弹侵彻2024-T42铝合金靶板的有限元模型，并验证了该模型的有效性。此外，模拟了不同半径、壁厚的铝合金圆管在球型钢弹正向冲击下的响应特性，并分析了圆管的变形及损伤。
结果
2
结果表明，铝合金圆管的上下侧管壁的抗侵彻能力不同，上侧上凸结构管壁的抗侵彻能力优于下侧下凹结构。铝合金圆管的半径越小，其上侧管壁抗侵彻性能越好；下侧管壁弱于上侧管壁，其弹道极限速度差值随半径增加逐渐减弱。对于半径相同的铝合金圆管，随其壁厚的增加，上下管壁的弹道极限速度近似成线性增长。
Abstract
Methods
2
The finite element model of spherical steel projectile penetrating 2024-T42 aluminum alloy target was established based on Ansys/Workbench software and Johnson-Cook material model
and its effectiveness was verified. In addition
the response characteristics of aluminum alloy circular tubes with different radii and thicknesses under normal impact of spherical steel bullets were simulated
and the deformation and damage of the circular tubes were analyzed.
Results
2
The results show that the anti penetration ability of the upper and lower walls of aluminum alloy circular tubes is different
and the anti penetration ability of the upper convex structure wall is better than that of the lower concave structure wall; The smaller the radius of an aluminum alloy circular tube
the better the anti penetration performance of its upper pipe wall
while the lower pipe wall is weaker than the upper pipe wall
and its ballistic limit velocity difference gradually weakens with the radius; For aluminum alloy circular pipes with the same radius
the thicker they are
the more linearly the ballistic limit velocity of the upper and lower pipe walls increases.
关键词
铝合金圆管球形钢弹侵彻性能弹道极限速度
Keywords
Aluminum alloy circular tubesSpherical steel bulletPenetration performanceBallistic limit speed
references
吴妍. 2024铝合金耐腐蚀性能与力学性能研究［D］. 银川：宁夏大学，2022：1-67.
WU Yan. Research on corrosion resistance and mechanical properties of 2024 aluminum alloy［D］. Yinchuan：Ningxia University，2022：1-67.（In Chinese）
王帅，刘伟东，冯荣欣，等. 钢管列缩比模型抗穿甲能力研究［J］. 兵工学报，2010，31（4）：477-481.
WANG Shuai，LIU Weidong，FENG Rongxin，et al. Research on protective capability against armor piercing round of a reduced-scale steel tube model［J］. Acta Armamentarii，2010，31（4）：477-481.（In Chinese）
田镇华，石少卿，崔廉明，等. 钢管在冲击荷载作用下的变形与失效破坏［J］. 后勤工程学院学报，2014，30（4）：12-18.
TIAN Zhenhua，SHI Shaoqing，CUI Lianming，et al. Deformation and failure of the steel pipe under impact load［J］. Journal of Logistical Engineering University，2014，30（4）：12-18.（In Chinese）
李金柱，齐凯丽，袁婷，等. 冲击载荷下金属薄壁圆柱壳动态响应特性研究［J］. 北京理工大学学报，2020，40（4）：362-368.
LI Jinzhu，QI Kaili，YUAN Ting，et al. Dynamic response of thin-walled cylindrical shells suffering impact loading［J］. Transactions of Beijing Institute of Technology，2020，40（4）：362-368.（In Chinese）
杨喆，魏延鹏，邹金龙，等. 薄壁圆筒冲击屈曲吸能行为的实验与数值模拟研究［J］. 兵工学报，2014，35（增刊2）：244-250.
YANG Zhe，WEI Yanpeng，ZOU Jinlong，et al. Experimental and numerical research on the energy absorption behavior of thin-walled tube under impact load［J］. Acta Armamentarii，2014，35（Suppl.2）：244-250.（In Chinese）
戴向胜，马建敏. 冲击载荷作用下金属圆柱壳能量吸收研究［J］. 振动与冲击，2012，31（6）：100-103.
DAI Xiangsheng，MA Jianming. Energy absorbed by a metal tube under axial crush load［J］. Journal of Vibration and Shock，2012，31（6）：100-103.（In Chinese）
程国强，雷建平，张善元. 经受侧向撞击圆管的大变形分析［J］. 固体力学学报，2000，21（1）：57-60.
CHENG Guoqiang，LEI Jianping，ZHANG Shanyuan. Large deformation analysis of circular tubes under lateral impact［J］. Chinese Journal of Solid Mechanics，2000，21（1）：57-60.（In Chinese）
方子帆，李辉，马振豪. 固支圆管受低速横向冲击变形响应研究［J］. 三峡大学学报（自然科学版），2013，35（5）：93-97.
FANG Zifan，LI Hui，MA Zhenhao. Research on clamped circular tube deformation response at low speed transverse impact［J］. Journal of China Three Gorges University（Natural Sciences），2013，35（5）：93-97.（In Chinese）
武勇忠，路国运，雷建平，等. 压力管道受平头弹体侧向冲击破坏的实验研究［J］. 科学技术与工程，2003，3（1）：6-9.
WU Yongzhong，LU Guoyun，LEI Jianping，et al. Experimental research on failure of pressure pipelines impacted by blunt projectiles［J］. Science Technology and Engineer，2003，3（1）：6-9.（In Chinese）
周丽军，孙奇涵，门长峰，等. 自由圆管在横向冲击载荷下的动力学行为研究［J］. 天津工程师范学院学报，2005，15（3）：15-20.
ZHOU Lijun，SUN Qihan，MEN Changfeng，et al. Research on dynamic behavior of free-free tubes impacted laterally［J］. Journal of Tianjin University of Technology and Education，2005，15（3）：15-20.（In Chinese）
秦庆华，路国运，雷建平，等. 薄壁圆管侧向冲击动力响应的仿真分析［J］. 太原理工大学学报，2003，34（5）：513-516.
QIN Qinghua，LU Guoyun，LEI Jianping，et al. Computer simulation on response of circular tubes under lateral impact［J］. Journal of Taiyuan University of Technology，2003，34（5）：513-516.（In Chinese）
穆建春，张铁光. 薄壁金属圆管在钝圆锥头弹体正冲击及斜冲击下破裂的实验研究［J］. 固体力学学报，2000，21（1）：49-56.
MU Jianchun，ZHANG Tieguang. Rupture of thin metal tubes by normal and oblique impact of blunt conical-nosed missiles：experiments［J］. Acta Mechanica Solida Sinica，2000，21（1）：49-56.（In Chinese）
纪冲，龙源，方向，等. 钢质圆柱壳在侧向局部冲击荷载下的变形及失效破坏［J］. 振动与冲击，2013，32（15）：121-125.
JI Chong，LONG Yuan，FANG Xiang，et al. Dynamic response and perforation failure of cylindrical shell subjected to lateral local impulsive loading［J］. Journal of Vibration and Shock，2013，32（15）：121-125.（In Chinese）
NEILSON A J，HOWE W D，GARTON G P. Impact resistance of steel pipes：An experimental investigation［R］. UK Atomic Energy Authority Report AEEW，Winfrith，1987．
NIKNEJAD A，ZAREEI A. Ballistic limit velocity of empty rectangular metal columns under a blunt projectile penetration［J］. The Journal of Defense Modeling and Simulation：Applications，Methodology，Technology，2016，13（1）：119-131.
GARA N，RAMACHANDRAN V，RENGASWAMY J. Analytical and FEM analyses of high-speed impact behaviour of Al2024 alloy［J］. Aerospace，2021，8（10）：281.
CHENG J C，ZHAO S P，FAN D，et al. Multiple ballistic impacts on 2024-T4 aluminum alloy by spheres：experiments and modelling［J］. Journal of Materials Science & Technology，2021，94：164-174.
CHENG J C，ZHANG S，LIU Q，et al. Ballistic impact experiments and modeling on impact cratering，deformation and damage of 2024-T4 aluminum alloy［J］. International Journal of Mechanical Sciences，2022，224：107312.
RODRIGUEZ-MILLAN M，GARCIA-GONZALEZ D，RUSINEK A，et al. Perforation mechanics of 2024 aluminium protective plates subjected to impact by different nose shapes of projectiles［J］. Thin-Walled Structures，2018，123：1-10.
张宇，王彬文，刘小川，等. 2024-T42铝板抗球形钢弹侵彻特性研究［J］. 强度与环境，2019，46（3）：27-33.
ZHANG Yu，WANG Binwen，LIU Xiaochuan，et al. The ballistic performance of 2024-T42 aluminum plate subjected to impact by spherical projectile［J］. Structure & Environment Engineering，2019，46（3）：27-33.（In Chinese）
0
浏览量
0
下载量
0
CSCD
- 网络PDF下载
- BibTeX下载
- Endnote下载
- RefMan 下载
- NoteExpress下载
- NoteFirst下载
关联资源
相关文章
相关作者
相关机构
- 技术支持由北京北大方正电子有限公司提供 豫ICP备05013835号-4
京公网安备11010802024621 - 本系统建议在Chrome、 IE9+ 以上版本浏览器阅读本站内容，360浏览器请切换至极速模式
- Cookies帮助我们提供服务并提供个性化体验。使用本网站，即表示您同意我们使用Cookies