34、空投车辆累积损伤与复合装药爆轰波研究

空投车辆累积损伤与复合装药爆轰波研究

空投车辆累积损伤研究

在军事作战中，空投车辆投入战斗后需具备可重复使用的能力。但多次空投会造成车辆累积损伤，因此确定车辆的最大空投次数，对其结构设计和维护保障提出了高要求。研究空投车辆的方法主要有试验和模拟两种，试验存在诸多不便且难以获取完整数据，而有限元模拟能缩短研发周期并解决试验中的难题。

空投车辆分析流程

• 材料失效模型 ：在高速碰撞或冲击过程中，车辆部件常发生大变形。Johnson–Cook失效模型基于应变失效现象，考虑了应力三轴度、应变率和温度对材料的影响，其失效应变表达式为：
  [
  \epsilon_f = [D_1 + D_2 \exp(D_3 \sigma^ )][1 + D_4 \ln(\frac{\epsilon_p}{\epsilon_0})][1 + D_5 T^ ]
  ]
  [
  \sigma^ = \frac{\sigma_m}{\sigma_{vm}}
  ]
  [
  D = \sum \frac{\Delta \epsilon_p}{\epsilon_f}
  ]
  其中，(\epsilon_p) 表示塑性应变，(\Delta \epsilon_p) 表示塑性应变差，(\epsilon_f) 反映当前应力、温度和应变率下的断裂应变，(\sigma^ ) 表示应力三轴度，(\sigma_m) 表示静水（平均）应力，(\sigma_{vm}) 表示VonMises应力，(D) 表示累积损伤，当 (D = 1) 时材料破坏，(D_1)、