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高速冲击作用下材料宏细观响应行为的跨尺度数值模拟研究

摘要第5-7页
abstract第7-10页
第一章 绪论第16-48页
    1.1 研究的背景及意义第16-18页
    1.2 高速冲击过程基本研究方法第18-23页
        1.2.1 实验研究第18-20页
        1.2.2 理论分析研究第20-21页
        1.2.3 数值模拟研究第21-23页
    1.3 高速冲击作用下材料宏观响应行为数值模拟研究现状第23-32页
        1.3.1 固-固高速冲击作用下材料宏观响应行为数值模拟研究现状第23-26页
        1.3.2 流-固高速冲击作用下材料宏观响应行为数值模拟研究现状第26-30页
        1.3.3 破片形成及飞散特性数值模拟研究现状第30-32页
    1.4 高速冲击作用下材料细观响应行为数值模拟研究现状及对跨尺度数值模拟方法的迫切需求第32-34页
        1.4.1 基于均匀材质属性的材料细观响应行为数值模拟研究现状第32-33页
        1.4.2 基于组织特征的材料细观响应行为数值模拟研究现状第33-34页
    1.5 本文的基本思想和主要内容第34-37页
    参考文献第37-48页
第二章 高速冲击作用下材料宏观响应行为数值模拟方法优化第48-71页
    2.1 引言第48页
    2.2 固-固高速冲击作用下材料宏观响应行为数值模拟方法优化第48-52页
        2.2.1 常用的失效准则第49-51页
        2.2.2 基于累积损伤效应的应力-应变耦合失效判据第51-52页
    2.3 流-固高速冲击作用下材料宏观响应行为数值模拟方法优化第52-60页
        2.3.1 SPH方法的引入第52-53页
        2.3.2 SPH方法基本理论第53-54页
        2.3.3 SPH计算模型的构建第54-55页
        2.3.4 相互作用粒子数量控制方法优化第55-57页
        2.3.5 人工粘度的引入及算法优化第57页
        2.3.6 粒子间相互作用的实现及控制第57-58页
        2.3.7 其他与SPH计算效率相关算法的优化第58-60页
    2.4 高速冲击作用下破片形成及统计方法优化第60-67页
        2.4.1 基于单元失效思想的破片形成及统计方法第60-61页
        2.4.2 基于材料非均匀性思想的破片形成及统计方法第61-63页
        2.4.3 基于无网格思想的破片形成及统计方法第63页
        2.4.4 基于网格-无网格转换思想的破片形成及统计方法第63-64页
        2.4.5 基于节点分离思想的破片场形成及统计方法第64-67页
    2.5 本章小结第67-69页
    参考文献第69-71页
第三章 宏细观跨尺度数值模拟方法建立及有效性验证第71-89页
    3.1 引言第71页
    3.2 基于载荷信息传递思想的跨尺度数值模拟方法第71-73页
        3.2.1 基本思想第71-72页
        3.2.2 跨尺度数值模拟方法在LS-DYNA上的实现第72-73页
    3.3 Ti-6Al-4V钛合金强迫剪切行为的跨尺度模拟及实验验证第73-85页
        3.3.1 Ti-6Al-4V钛合金强迫剪切实验第73-75页
        3.3.2 Ti-6Al-4V钛合金强迫剪切过程的跨尺度数值模拟第75-79页
        3.3.3 实验与模拟结果的对比及验证分析第79-85页
    3.4 本章小结第85-87页
    参考文献第87-89页
第四章 弹体侵彻作用下Ti-6Al-4V钛合金装甲材料周期性绝热剪切带形成机制数值模拟研究第89-104页
    4.1 引言第89-90页
    4.2 实验材料及方案第90-91页
        4.2.1 实验材料第90页
        4.2.2 弹靶侵彻实验第90-91页
        4.2.3 靶板回收及观察第91页
    4.3 弹靶侵彻模型的构建及设置第91-92页
        4.3.1 有限元模型第91-92页
        4.3.2 材料模型及参数第92页
        4.3.3 失效判据及参数第92页
    4.4 弹体侵彻作用下Ti-6Al-4V钛合金靶板宏观失效机制分析第92-97页
        4.4.1 Ti-6Al-4V钛合金靶板宏观失效特征分析第92-93页
        4.4.2 Ti-6Al-4V钛合金靶板侵彻过程分析第93-95页
        4.4.3 Ti-6Al-4V钛合金靶板宏观失效机制分析第95-97页
    4.5 弹体侵彻作用下Ti-6Al-4V钛合金靶板细观失效机制分析第97-101页
        4.5.1 Ti-6Al-4V钛合金靶板细观失效特征分析第97-98页
        4.5.2 Ti-6Al-4V钛合金靶板细观失效机制分析第98-101页
    4.6 本章小结第101-102页
    参考文献第102-104页
第五章 钨铜合金药型罩形成射流侵彻靶板及钨铜两相协调变形机制数值模拟研究第104-133页
    5.1 引言第104页
    5.2 钨铜合金药型罩形成射流过程数值模拟研究第104-114页
        5.2.1 几何模型第104-105页
        5.2.2 SPH粒子计算模型的构建第105-106页
        5.2.3 基本算法及参数设置第106页
        5.2.4 材料模型及参数第106-108页
        5.2.5 粒子运动区域及速度控制第108-109页
        5.2.6 钨铜射流形成过程第109-111页
        5.2.7 射流动能及速度分析第111-114页
    5.3 钨铜聚能射流斜侵彻金属靶板及反应装甲数值模拟研究第114-124页
        5.3.1 计算模型第114-116页
        5.3.2 材料模型及参数第116-117页
        5.3.3 射流与靶板间作用控制及对材料失效行为的模拟第117页
        5.3.4 钨铜聚能射流倾斜侵彻金属靶板过程及结果分析第117-120页
        5.3.5 钨铜聚能射流倾斜侵彻反应装甲过程及结果分析第120-124页
    5.4 药型罩压垮过程中钨铜两相高速协调变形机制数值模拟研究第124-131页
        5.4.1 线型聚能装药计算模型第124-125页
        5.4.2 钨铜合金细观组织有限元模型构建第125-127页
        5.4.3 线型聚能射流形成过程第127页
        5.4.4 钨铜细观组织变形行为分析第127-131页
    5.5 本章小结第131-132页
    参考文献第132-133页
第六章 内爆载荷下40CrMnSiB钢圆筒破片飞散特性及细观变形机制数值模拟研究第133-148页
    6.1 引言第133页
    6.2 内爆载荷下40CrMnSiB钢圆筒破片形成过程数值模拟第133-136页
        6.2.1 几何模型第133-134页
        6.2.2 算法设置第134页
        6.2.3 材料模型及参数第134-135页
        6.2.4 计算模型第135-136页
        6.2.5 模拟结果第136页
    6.3 基于LS-DYNA计算结果的破片信息自动统计第136-142页
        6.3.1 破片场的重建第137-138页
        6.3.2 破片的识别及数量统计流程第138-139页
        6.3.3 破片质量统计流程第139页
        6.3.4 破片速度统计流程第139-140页
        6.3.5 破片统计结果第140-142页
    6.4 内爆载荷下40CrMnSiB钢细观变形机制数值模拟研究第142-146页
        6.4.1 宏观有限元模型第142-143页
        6.4.2 细观有限元模型第143-144页
        6.4.3 40CrMnSiB钢细观组织变形机制分析第144-146页
    6.5 本章小结第146-147页
    参考文献第147-148页
第七章 全文结论与展望第148-151页
    7.1 全文结论第148-149页
    7.2 建议与展望第149-151页
附录A 基于APDL语言的破片识别及数量、质量、速度统计程序第151-154页
攻读学位期间发表论文与研究成果清单第154-155页
致谢第155-156页
作者简介第156页

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