7A04-T6高强铝合金板对平头杆弹抗侵彻行为的试验与数值模拟研究

来源：振动与冲击杂志2017年第11期北京时间：

作者：司马玉洲，肖新科，王要沛，张伟

单位：1.南阳理工学院 土木工程学院，南阳 473004；2. 南阳理工学院 软件学院，南阳 473004；3. 哈尔滨工业大学 航天学院，哈尔滨 150008

摘要：为了解高强铝合金对动能杆的抗侵彻性能，在一级轻气炮上开展了直径5.98 mm的平头刚性弹侵彻6 mm厚7A04-T6铝合金靶板的打靶试验，撞击速度范围为73.9-446.5 m/s。获得了弹体贯穿靶板后的剩余速度以及靶板的断裂行为,通过拟合初始-剩余速度数据得到了弹道极限。同时，在ABAQUS/Explicit中建立了三维有限元模型对打靶试验进行了数值计算，7A04-T6的力学行为通过Johnson-Cook本构模型和修正的Johnson-Cook断裂准则描述。试验结果表明，7A04-T6高强铝合金靶板在平头弹撞击下发生剪切冲塞，塞块表面有明显裂纹产生，弹道极限为156.0 m/s，剪切冲塞可在撞击速度不低于约0.90倍弹道极限时形成。数值仿真发现，有限元计算可成功再现靶板的剪切冲塞及冲塞表面的断裂；预报的弹道极限为168.8 m/s，比试验结果高约9%；撞击速度不低于0.92倍弹道极限时靶板发生剪切冲塞破坏，与试验结果十分接近。<br>

关键词：冲击动力学；金属靶板；打靶试验；数值模拟；弹道极限