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基于Johnson-Cook本构模型的1060铝动态力学性能参数识别及验证
1
作者 毛伯永 刘强 +1 位作者 叶希洋 翟红波 《科学技术与工程》 北大核心 2024年第34期14531-14536,共6页
为了建立1060铝材料动态本构模型,利用万能材料试验机和霍普金森拉杆装置,对1060铝试件在25~300℃范围内的准静态力学性能和0.01~4 922 s^(-1)拉伸应变率范围内的动态拉伸力学性能进行试验,基于试验结果和J-C本构模型,拟合得到了材料的... 为了建立1060铝材料动态本构模型,利用万能材料试验机和霍普金森拉杆装置,对1060铝试件在25~300℃范围内的准静态力学性能和0.01~4 922 s^(-1)拉伸应变率范围内的动态拉伸力学性能进行试验,基于试验结果和J-C本构模型,拟合得到了材料的J-C本构模型,并结合1060铝薄板结构的冲击变形试验和数值仿真对J-C本构模型的准确性进行验证。结果表明:在拉伸载荷作用下,当应变率从准静态向高应变率转变时,1060铝表现出明显的应变硬化特征和应变率敏感性,真实应力随应变率的升高而增大,而材料在高应变率区则表现出较低的应变率敏感性;材料表现出显著的温度热软化效应,其塑性屈服强度随着温度升高而显著降低;利用建立的J-C本构模型对薄板结构的冲击变形进行仿真,仿真与试验结果偏差为2.01%~8.86%。可见,本文建立的J-C本构模型可以表征1060铝材料的动态力学行为。 展开更多
关键词 1060铝 Johnson-Cook本构模型 动态力学性能
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圆形效应靶薄板的冲击响应建模及参数影响分析 被引量：2
2
作者 毛伯永 翟红波 +1 位作者 苏健军 姬建荣 《科学技术与工程》 北大核心 2019年第1期8-13,共6页
为了对压力测量效应靶变形与压力转换的影响因素进行研究,以圆形效应靶薄板为研究对象,在理想刚塑性理论的基础上,建立了冲击波压力作用下固支圆薄板的冲击响应模型,得到了薄板塑性变形与冲击波压力峰值、正压作用时间的映射关系。然后... 为了对压力测量效应靶变形与压力转换的影响因素进行研究,以圆形效应靶薄板为研究对象,在理想刚塑性理论的基础上,建立了冲击波压力作用下固支圆薄板的冲击响应模型,得到了薄板塑性变形与冲击波压力峰值、正压作用时间的映射关系。然后设计了外场爆炸冲击波测试试验,对冲击响应模型进行了验证;在此基础上,提出了薄板塑性变形与压力幅值转换的影响因子模型,讨论了不同参数对压力转换的影响。结果表明:建立的响应模型能够描述薄板在冲击波作用下的塑性变形,效应靶变形与压力的转换关系与冲击波正压作用时间和薄板直径有关,当正压作用时间大于10倍谐振周期时,变形与压力转换和正压作用时间无关;而在一定的正压作用时间范围内,影响因子随着薄板直径的减小而趋于稳定,减小直径可以提高效应靶的应用范围。可见,研究结果为压力效应靶的应用及结构设计提供了理论基础。 展开更多
关键词 冲击波压力 效应靶 塑性变形 影响因子
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新型弹簧支撑介电弹性作动器的力学特性建模及参数影响分析 被引量：1
3
作者 毛伯永 谢石林 +1 位作者 苏健军 翟兴辉 《科学技术与工程》 北大核心 2019年第28期88-93,共6页
为了研究新型弹簧支撑介电弹性作动器参数对其力学性能的影响规律,基于热力学理论建立了作动器力电耦合模型,提出了作动器内置弹簧刚度和驱动变形表征方法,并通过试验进行了验证,在此基础上分析了薄膜参数对作动器力学性能的影响。结果... 为了研究新型弹簧支撑介电弹性作动器参数对其力学性能的影响规律,基于热力学理论建立了作动器力电耦合模型,提出了作动器内置弹簧刚度和驱动变形表征方法,并通过试验进行了验证,在此基础上分析了薄膜参数对作动器力学性能的影响。结果表明:该作动器在电压驱动下表现出了良好的轴向驱动特性,建立的力电耦合模型能够描述作动器的静态力学性能;作动器的静态刚度随薄膜轴向拉伸比、薄膜横截面积的增加而增大,随薄膜径向拉伸比、作动器有效长度及弹簧压缩量的增加而减少;而增大轴向、径向的拉伸比和薄膜横截面积可提高作动器的驱动性能。可见,研究结果可为作动器的设计和性能优化提供理论依据。 展开更多
关键词 介电弹性作动器 力电耦合模型 力学特性 参数影响
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高原环境爆炸冲击波传播规律及计算模型研究
4
作者 赵伟成 翟红波 +1 位作者 李尚青 毛伯永 《火工品》 CAS 北大核心 2025年第1期62-69,共8页
为研究高原地区的低温低压环境对冲击波传播特性的影响,在海拔1500,3000,4500 m环境下开展了TNT爆炸试验,并使用有限元软件对高原环境TNT的爆炸冲击波进行数值仿真计算,分析了不同海拔对冲击波传播特性的影响规律。对比了Sadovskyi,Kinn... 为研究高原地区的低温低压环境对冲击波传播特性的影响,在海拔1500,3000,4500 m环境下开展了TNT爆炸试验,并使用有限元软件对高原环境TNT的爆炸冲击波进行数值仿真计算,分析了不同海拔对冲击波传播特性的影响规律。对比了Sadovskyi,Kinney-Graham和Sachs修正公式的超压峰值和比冲量计算结果与试验结果,并采用Sachs修正中的温度修正项对Sadovskyi高原超压峰值公式进行了修正。研究结果表明:随着海拔的升高,冲击波的波阵面速度加快,到达时间提前,每升高1 km,冲击波超压峰值下降约2%~4%,比冲量下降约4%;对超压峰值进行修正时,3种修正公式均具有一定的准确性;对比冲量进行修正时,Kinney-Graham修正的比冲量值随比例距离增加呈线性降低,与试验结果吻合较差,庞春桥与Sachs的修正结果随比例距离增加呈指数降低;基于温度项修正的Sadovskyi高原冲击波超压峰值经验公式的平均误差减小了3.1%。该研究结果对于高海拔地区的弹药毁伤效能评估有参考意义。 展开更多
关键词 爆炸试验 高原环境 冲击波 传播特性 计算模型
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