基于Lagrange及SPH算法的弹体侵彻双层靶材仿真

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弹体对钢靶材的侵彻在军工防护领域应用广泛，钢靶材侵彻的破坏情况与弹体的变形程度对理解高速侵彻的作用机理具有重要意义。通过Lagrange算法建立靶材模型来分析钢靶材的应力应变、冲击中的能量变化及计算精度，得出了钢靶材的应力围绕冲击中心圆形扩散，靶材边界处的应力效应也得到消除，无应力反弹现象出现；仿真继续得出靶材的最大失效应力为12100 MPa，弹体冲击造成的第1、2层钢靶材损伤截面面积分别为364、366 cm2，弹体在1300 m/s的高速冲击下发生了严重的变形与破坏，弹体末端逐渐向冲击反方向膨胀，直至发生塌陷破坏，坍塌深度达2.29 cm；文末最后亦提供了基于SPH算法的靶材侵彻结果，通过采用局部SPH粒子细分的方法建立不同密度的靶材SPH单元来模拟弹体的高速侵彻行为，通过能量曲线发现其侵彻结果更加稳定，没有过多紊乱情况，为采用更加高效的有限元建模算法来研究侵彻失效行为提供了依据。