超高速碰撞碳纤维增强复合材料的数值模拟

摘要

采用AUTODYN流体编码,对钢弹丸以0.14~6.0 km/s的速度撞击碳纤维增强复合材料(CFRP)进行了数值模拟研究。对CFRP板的弹道极限、碎片云形貌、能量吸收特性等进行了分析,其结果与试验吻合较好,这说明数值模型建立合理。数值模拟研究得出以下几个结论:1)当撞击能量大于弹道极限阈值时,CFRP板对动能吸收的百分比趋于一常数;2)当碰撞速度大于1.2 km/s时,等效穿孔直径与碰撞速度呈线性增加关系;3)当碰撞速度大于1.2 km/s时,等效穿孔直径与Christiansen能量参数呈线性增加关系。