半球形弹头钢长杆弹侵彻半无限铝合金靶的数值模拟

利用显式动力有限元程序ANSYS/LS-DYNA，采用ALE方法和Steinberg本构模型对半球形弹头4340钢长杆弹侵彻半无限厚6061-T6511铝合金靶进行了数值模拟。模拟结果表明：根据打击速度的不同，4340钢长杆弹分别以刚体、变形非消蚀体和消蚀体侵彻6061-T6511铝合金靶，这与Forrestal等的实验观测相符，模拟得到的侵彻深度与实验数据变化趋势也相同。模拟结果也表明：对于变形而不消蚀的弹体，撞击初期主要是弹头变粗，其后杆身变粗，变形期间弹尾速度下降较快，侵彻速度较稳定；杆身轴线上未变形区到变形区的过渡区域两端侵彻方向应力分别接近弹体材料的Hugoniot弹性极限和初始屈服强度。