聚能金屬射流形成及侵徹過程中的動態(tài)變形研究.pdf

1、聚能射流的形成和侵徹問題,因涉及到材料的動態(tài)超塑性變形而具有十分重要的現(xiàn)實意義。射流的微觀分析一直是射流研究的薄弱環(huán)節(jié),而這恰恰是揭示射流動態(tài)超塑性變形的重要方法。本文設(shè)計了回收射流及杵體的實驗,結(jié)合理論計算與數(shù)值模擬,得到了鋼板在侵徹過程中應(yīng)力波和動態(tài)超塑性變形對靶板宏觀力學(xué)性能和微觀組織的影響,并對射流形成中動態(tài)超塑性變形引起的溫度及微觀組織的變化進行量化分析。
　　 本文首先設(shè)計了杵體回收實驗,利用沙子對杵體進行回收并分析

2、其微觀組織,結(jié)合對藥型罩壓垮時應(yīng)力波和應(yīng)變造成的材料溫度變化的分析,得出藥型罩在壓垮形成射流前就能夠發(fā)生動態(tài)超塑性變形這一結(jié)論。其次,針對射流侵徹會造成靶板硬化這一宏觀物理問題,利用數(shù)值模擬得到了傳入靶板應(yīng)力波的壓力大小,以此為基礎(chǔ)分別計算了兩種應(yīng)力波一沖擊波和等熵波造成的靶板硬度變化情況,結(jié)合靶板變形產(chǎn)生的硬化效果,在與侵徹后靶板的實測硬度對比后可以判斷射流在侵徹時向靶板傳入的應(yīng)力波為等熵波而不是沖擊波,而等熵波也是造成靶板發(fā)生硬化的

3、主要因素。材料的宏觀特性由其微觀組織決定的,因此接下來本文對侵徹后的鋼靶進行了微觀分析。由掃描電鏡(SEM)的觀察發(fā)現(xiàn)孔壁附近0.2mm內(nèi)的鐵素體為等軸晶(動態(tài)再結(jié)晶的典型特征),其后則為普通塑性變形引起的擠壓變形狀態(tài)。微觀硬度的測量也證實了SEM的觀察結(jié)果。通過對變形的鐵素體寬度的測量,可以估算出距侵徹孔壁不同距離處鋼靶的應(yīng)變情況,以此可將鋼靶分為動態(tài)超塑性區(qū)、大塑性變形區(qū)、小塑性變形區(qū)和基體。最后利用設(shè)計的射流回收實驗得到了侵徹孔壁