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UHMWPE背板厚度对铝复合板抗侵彻增强效应分析
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作者 杨可谞 何成龙 +1 位作者 霍子怡 毛翔 《爆炸与冲击》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第2期70-85,共16页
为研究超高分子聚乙烯(ultra-high molecular weight polyethylene,UHMWPE)背板厚度对铝复合板抗钨球侵彻效果的影响,利用数字图像相关方法(digital image correlation method,DIC)与X射线电子计算机断层扫描(computed tomography,CT)得... 为研究超高分子聚乙烯(ultra-high molecular weight polyethylene,UHMWPE)背板厚度对铝复合板抗钨球侵彻效果的影响,利用数字图像相关方法(digital image correlation method,DIC)与X射线电子计算机断层扫描(computed tomography,CT)得到UHMWPE受到冲击后的动态响应及局部破坏。建立钨球以不同速度侵彻Al/UHMWPE复合板的有限元模型,研究不同冲击速度下UHMWPE背板厚度对复合靶板吸能性能的影响,所用背板厚度为1.6~20 mm。结果表明:铝板在冲击作用下发生绝热剪切破坏,正交铺设纤维层产生纤维凸起和分叉应变带。随着背板厚度增大,纤维层由剪切破坏向拉伸破坏过度,纤维层应变带由十字形转变为X形。UHMWPE板厚度的增大有效地阻碍了铝块塞体运动,从而增加了破片侵彻铝板的时间与动能消耗。UHMWPE背板厚度对吸能性能影响呈先快速上升至阈值,后缓慢下降的趋势,说明PE板到达一定厚度后,通过增加厚度的方法来提升其吸能性能的作用有限。 展开更多
关键词 UHMWPE 铝复合板 抗钨球冲击模拟 抗侵彻行为
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主动围压下岩石爆破裂纹扩展及邻近巷道动态响应
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作者 毛翔 何成龙 +2 位作者 陈大勇 杨可谞 霍子怡 《兵工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第12期4323-4338,共16页
为研究围压作用下岩石爆破和相邻巷道的破坏过程,采用带有炮孔含城门洞形巷道结构岩石试件进行实验,利用动态测试技术和高速摄像等方法,得到岩石动态破坏过程。基于HJC本构模型建立含有巷道和单爆破孔的岩石模型,将无围压下的仿真结果... 为研究围压作用下岩石爆破和相邻巷道的破坏过程,采用带有炮孔含城门洞形巷道结构岩石试件进行实验,利用动态测试技术和高速摄像等方法,得到岩石动态破坏过程。基于HJC本构模型建立含有巷道和单爆破孔的岩石模型,将无围压下的仿真结果与实验结果进行对比,验证数值模拟方法的可行性。在仿真软件平台中引入应力初始化的方法模拟围压下岩石的破坏过程,分析不同围压环境对岩石爆破裂纹扩展的影响以及偏围压系数k对巷道结构破坏过程的影响。研究结果表明:在双向等围压条件下,随着围压水平的提高,对裂纹的抑制作用越显著,对于巷道有更好的保护作用;在单向围压条件下,随着水平围压的增大,巷道遭到破坏程度越大,随着竖直围压的增大,巷道越不容易发生破坏;偏围压条件下,围压对于爆生裂纹扩展具有明显的导向性,裂纹会朝着主应力的方向扩展,随着围压的增大,裂纹导向性越显著;当偏围压系数k<1时,裂纹主要沿竖直方向扩展,巷道并未发生破坏,当k>1时,随着k的增大,巷道迎爆面左拱肩的破坏程度越大,巷道稳定性越差。 展开更多
关键词 岩石爆破 围压 工程爆破 巷道防护
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陶瓷防弹板在多发打击下的损伤累积模拟与残余性能评估
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作者 何成龙 霍子怡 +2 位作者 刘亚青 杨可谞 毛翔 《复合材料学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第6期3228-3238,共11页
陶瓷/纤维材料复合防弹板广泛应用于单兵防护装备,研究其抗多发冲击性能对于减少士兵伤亡有重要意义。基于53式7.62 mm穿燃弹冲击SiC/超高分子量聚乙烯(UHMWPE)防弹板工况,利用数值模拟方法对多次冲击下防弹板的破坏分布和残余抗弹性能... 陶瓷/纤维材料复合防弹板广泛应用于单兵防护装备,研究其抗多发冲击性能对于减少士兵伤亡有重要意义。基于53式7.62 mm穿燃弹冲击SiC/超高分子量聚乙烯(UHMWPE)防弹板工况,利用数值模拟方法对多次冲击下防弹板的破坏分布和残余抗弹性能进行分析。利用陶瓷、纤维破坏及粘结面剥离程度表征整板损伤,并建立不同损伤区域下防弹板残余性能的分布规律。结果表明:第一次冲击下,防弹板损伤半径(R)为30 mm,当R<15 mm时,损伤(D)>0.6,靶板无法抵御第二发子弹冲击;两次冲击下,两发子弹间距(ΔL)<50 mm时,中间破坏区损伤有明显累加现象,当ΔL>50 mm时,损伤累加效应不显著。将防弹板以5 mm×5 mm网格离散,得到不同损伤面积占比,得出在两次冲击下整板穿透概率为0.94%。3次冲击下的整板穿透概率与第二次冲击位置有关,且当ΔL=20 mm时,3次冲击下整板穿透概率达到1.94%。 展开更多
关键词 陶瓷/纤维防弹板 破坏特性 有限元分析 着弹点 抗多发弹
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