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本文標題："數(shù)值分析方法中的有限元素法合金鋼之變形行為分析與模擬"

高速撞擊下AISI 4340合金鋼之變形行為分析與模擬

          材料的變形和破壞行為是我們?nèi)粘Ｉ�活中時常遇到的問題。近幾十年來由于高速變形理論及沖擊破壞力學的發(fā)展，加上計算機數(shù)值分析的廣泛應用，使得材料在高速荷載下之行為能夠被準確的分析。

我們使用 數(shù)值分析方法中的有限元素法（Finite Element Method），配合DYNA3D軟體來分析AISI4340高強度合金鋼在半球形頭鎢穿甲材料高速撞擊下之變形行為與貫穿現(xiàn)象。在考慮材料的變形模式時，我們將材料視為均向性（Isotropic），并且考慮材料在高應變速率下之性質(zhì)，利用霍普金森桿（Hopkinson bar）實驗所得到的動態(tài)應力應變曲線，作為材料變形的依據(jù)。模擬時，分別以鎢穿甲材料對AISI4340平板作正向和斜向撞擊。在正向碰撞時，我們以四種不同質(zhì)量（50.53g，65.69g，80.84g及96g）之半球形頭鎢撞擊體，分別在0.5km/s，1.0km/s，1.5km/s及 2.0km/s四種不同速度下對平板作撞擊分析。在斜向撞擊時，我們考慮在上述不同速度之撞擊體，以30°、45°、60°三種傾斜入射角度來分析。從結(jié)果中我們發(fā)現(xiàn)在正向撞擊時平板的變形和破壞隨撞擊體速度不同有顯著的變化，但對不同質(zhì)量之撞擊體之效應則較不明顯；而在斜向撞擊中，平板的變形和破壞受撞擊體速度及傾斜角度兩者的影響接很明顯。