金属涂层结合性能的复合弹丸撞击方法研究

摘要

采用新型复合弹丸撞击法,对金属涂层界面间的结合强度进行了理论分析与试验研究。
　　 采用应力波理论,建立了一维应力波模型,对复合弹丸撞击过程中应力波传播过程与规律进行分析;接着,建立复合弹丸撞击金属涂层钢板的试验系统,以弹道枪作为发射装置,采用覆有金属薄膜的弹丸撞击涂层试件,发现了试件上涂层剥落现象,验证了弹丸撞击法的可行性;基于此,采用非线性有限元程序ANSYS/LS-DYNA对复合弹丸撞击涂层钢板的过程进行了数值仿真,获得了基体厚度、弹头薄膜与钢板涂层厚度的比值、弹丸撞击的速度等参数变化时,基体及界面涂层侧法向的应力分布情况,分析了镍涂层与陶瓷涂层对结合性能的影响,并分析了应用壳单元与实体单元在本模型中仿真薄膜与涂层时,得到不同单元对仿真结果精度的影响;结合之前的应力波理论解,将有限元仿真结果与之对比,进行理论上的相互验证;最后提出了应力测量的测试系统,介绍了测试原理,分析了以PVDF压电传感器的不同测量模式下的电路特点,并应用Multisim对测量电路进行仿真与分析。