93鎢合金彈體超高速撞擊鋼板破片群分布數(shù)值模擬

摘要：為研究93鎢合金彈體超高速撞擊鋼板形成破片群的特征參數(shù)分布規(guī)律,基于有限元分析軟件AUTODYN的光滑粒子流體動力學(xué)方法,加入GRAY物態(tài)方程固相-液相模型,數(shù)值模擬了不同撞擊速度和彈體直徑條件下的超高速撞擊過程,并利用實(shí)驗(yàn)結(jié)果驗(yàn)證了數(shù)值模擬結(jié)果的準(zhǔn)確性。通過破片識別廣度優(yōu)先搜索算法,獲得了破片群質(zhì)量、數(shù)量、動量、溫度等參數(shù)的分布特征。研究結(jié)果表明:破片數(shù)量及質(zhì)量主要集中于破片群前端,中間部分較少,而尾端有所上升,大質(zhì)量破片主要集中于破片群前端以及尾端,其橫向速度較低;破片群前端具有高質(zhì)量、高軸向動量以及高橫向動量,這部分破片代表了破片群毀傷威力;高溫破片主要分布在破片群中間偏前部,而在破片群前后兩端均有較多的低溫破片,高溫破片的合速度在所有破片中處于中等偏上水平,高合速度破片在各溫度段都有分布;彈體直徑的增加相對撞擊速度的提升可以產(chǎn)生數(shù)量更多、總質(zhì)量更高的破片群。彈體直徑、撞擊速度的改變對破片群前端的相關(guān)參數(shù)影響顯著,因此能夠有效提高破片群毀傷威力。