弹体材料在超高速碰撞过程中的物相演化

李依潇 王生捷

李依潇, 王生捷. 弹体材料在超高速碰撞过程中的物相演化[J]. 高压物理学报, 2019, 33(6): 064101. doi: 10.11858/gywlxb.20190723
引用本文: 李依潇, 王生捷. 弹体材料在超高速碰撞过程中的物相演化[J]. 高压物理学报, 2019, 33(6): 064101. doi: 10.11858/gywlxb.20190723
LI Yixiao, WANG Shengjie. Material Phase Evolution in Hypervelocity Impact Process[J]. Chinese Journal of High Pressure Physics, 2019, 33(6): 064101. doi: 10.11858/gywlxb.20190723
Citation: LI Yixiao, WANG Shengjie. Material Phase Evolution in Hypervelocity Impact Process[J]. Chinese Journal of High Pressure Physics, 2019, 33(6): 064101. doi: 10.11858/gywlxb.20190723

弹体材料在超高速碰撞过程中的物相演化

doi: 10.11858/gywlxb.20190723
详细信息
    作者简介:

    李依潇(1990-),男,博士研究生,主要从事冲击动力学研究. E-mail:oldcoon@sina.com

  • 中图分类号: O521.2

Material Phase Evolution in Hypervelocity Impact Process

  • 摘要: 在碰撞速度大于10 km/s的超高速碰撞问题中,弹体材料大部分发生液化、汽化,以现有技术手段对此类问题进行实验研究存在一定难度。为深入了解超高速碰撞过程中材料物相的演化规律,揭示不同密度、熔点的材料在超高速碰撞过程中的物相演化特征,采用物质点法,结合GRAY三相物态方程,对铜、镍、铝3种金属材料的超高速碰撞问题进行数值模拟研究,得到不同碰撞速度下弹体材料物相分布随时间变化曲线,并总结出材料特性和碰撞速度对物相演化的影响规律,为开展超高速碰撞等效实验提供参考。

     

  • 图  数值模拟结果与4-1352实验结果的对比

    Figure  1.  Comparison between numerical result and experimental result of 4-1352

    图  数值模拟结果与4-1432实验结果的对比

    Figure  2.  Comparison between numerical result and experimental result of 4-1432

    图  铜弹-铜靶在不同碰撞速度下的碎片云

    Figure  3.  Debris clouds of Cu-Cu hypervelocity impacts at different impact velocities

    图  物相分布随时间变化曲线(铜弹-铜靶超高速碰撞)

    Figure  4.  The relation curves of phase distribution vs. time (Hypervelocity impact of Cu-Cu)

    图  物相分布随时间变化曲线(镍弹-镍靶超高速碰撞)

    Figure  5.  The relation curves of phase distribution vs. time (Hypervelocity impact of Ni-Ni)

    图  物相分布随时间变化曲线(铝弹-铝靶超高速碰撞)

    Figure  6.  The relation curves of phase distribution vs. time (Hypervelocity impact of Al-Al)

    图  物相分布随碰撞速度变化曲线

    Figure  7.  The relation curves of phase distribution vs. impact velocity

    图  铜弹-铜靶和铝弹-铝靶碰撞产生的碎片云对比

    Figure  8.  Comparison of debris clouds formed by hypervelocity impact between Cu-Cu and Al-Al

    表  1  材料参数

    Table  1.   Material parameters

    MaterialG0/GPaA/MPaB/MPaCnm
    Al27.62654260.0150.341.00
    Cu43.9902920.0250.311.09
    Ni80.21636480.0060.331.44
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    A1  物态方程参数

    A1.   Parameters of equation of state

    MaterialG/(Pa·cm3·mol–1·K–2)Vb /V0VJ /V0${a_{\rm y}' }$/(GPa·cm6·g–2)M/(g·mol–1)
    Al 8700.531.347 16 45027.0
    Cu 4900.501.401 3 86863.5
    Ni1 0100.511.407 51 19058.7
    下载: 导出CSV
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出版历程
  • 收稿日期:  2019-01-29
  • 修回日期:  2019-03-01

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