- Tytuł:
-
On the influence of fracture criterion on perforation of high-strength steel plates subjected to armour piercing projectile
Wpływ kryterium pękania materiału na perforację płyt ze stali pancernej pociskiem przeciwpancernym - Autorzy:
-
Tria, D. E.
Trębiński, R. - Powiązania:
- https://bibliotekanauki.pl/articles/139937.pdf
- Data publikacji:
- 2015
- Wydawca:
- Polska Akademia Nauk. Czytelnia Czasopism PAN
- Tematy:
-
high velocity perforation
ductile fracture criterion
material tests
numerical simulations
duża prędkość perforacji
kryterium pękania plastycznego
badania materiałowe
symulacja numeryczna - Opis:
-
This paper presents a numerical investigation of fracture criterion influence on perforation of high-strength 30PM steel plates subjected to 7.6251 mm Armour Piercing (AP) projectile. An evaluation of four ductile fracture models is performed to identify the most suitable fracture criterion. Included in the paper is the Modified Johnson-Cook (MJC) constitutive model coupled separately with one of these fracture criteria: the MJC fracture model, the Cockcroft-Latham (CL), the maximum shear stress and the constant failure strain models. A 3D explicit Lagrangian algorithm that includes both elements and particles, is used in this study to automatically convert distorted elements into meshless particles during the course of the computation. Numerical simulations are examined by comparing with the experimental results. The MJC fracture model formulated in the space of the stress triaxiality and the equivalent plastic strain to fracture were found capable of predicting the realistic fracture patterns and at the same time the correct projectile residual velocities. However, this study has shown that CL one parameter fracture criterion where only one simple material test is required for calibration is found to give good results as the MJC failure criterion. The maximum shear stress fracture criterion fails to capture the shear plugging failure and material fracture properties cannot be fully characterized with the constant fracture strain.
Artykuł przedstawia numeryczne badania wpływu kryterium pękania materiału na perforację płyt ze stali pancernej 30PM pociskiem przeciwpancernym 7,6251 mm. Dokonano oceny czterech modeli pękania materiałów plastycznych w celu wyboru najbardziej odpowiedniego z nich. W artykule wykorzystano zmodyfikowany model konstytutywny Johnsona-Cooka (MJC) sprzężony z jednym z czterech kryteriów pękania: kryterium MJC, kryterium Cockrofta-Lathama (CL), kryterium maksymalnego naprężenia stycznego i kryterium stałego granicznego odkształcenia. Zastosowano trójwymiarowy algorytm w opisie Lagrange’a, zawierający zarówno skończone elementy jak i cząstki, z automatyczną konwersją zniekształconych elementów w bezsiatkowe cząstki. Wyniki symulacji numerycznej oceniono na postawie porównania z wynikami doświadczeń. Model pękania MJC, sformułowany w przestrzeni trójosiowości naprężenia i równoważnego odkształcenia plastycznego, pozwolił przewidzieć realistycznie obraz pękania materiału i wartości prędkości resztkowych pocisków. Jednakże wyniki badań wykazały, że również jednoparametrowy model CL, dla którego kalibracji wystarczy jeden prosty test materiałowy, daje porównywalne wyniki z kryterium MJC. Stwierdzono, że kryterium maksymalnego naprężenia stycznego niepoprawnie opisuje proces tworzenia się korka. Również kryterium stałej wartości odkształcenia granicznego nie może być użyte do scharakteryzowania procesu niszczenia materiału. - Źródło:
-
Archive of Mechanical Engineering; 2015, LXII, 2; 157-179
0004-0738 - Pojawia się w:
- Archive of Mechanical Engineering
- Dostawca treści:
- Biblioteka Nauki
Artykuł