Thiết lập mô hình và mô phỏng quá trình va chạm đầu đạn vào tấm hợp kim nhôm A6061-T651

Tóm tắt

Mục tiêu của nghiên cứu này là thiết lập mô hình mô phỏng quá trình va chạm đạn bắn xuyên thủng tấm hợp kim nhôm 6061-T651 cho trường hợp đầu đạn cong nhọn. Mô phỏng được thực hiện ở các tốc độ va chạm khác nhau trong dải từ 282÷863 m/s. Các kết quả mô phỏng thu được đã được kiểm chứng cho thấy độ tin cậy của mô hình mô phỏng. Hệ số ma sát giữa đầu đạn và hợp kim nhôm 6061-T651 được lựa chọn là 0.03 để có sự tương đồng tốt nhất với kết quả thực nghiệm. Khi tốc độ va chạm càng cao, đầu đạn càng nhanh đạt tốc độ ổn định và giá trị tốc độ còn lại của đầu đạn càng lớn. Ở vùng tốc độ va chạm thấp, sự giảm tốc độ đầu đạn lớn hơn nhiều so với vùng tốc độ va chạm cao. Sự phá hủy mặt trước tấm va chạm xảy ra không chỉ theo phương đạn va chạm mà còn có sự xuất hiện các vết nứt gần như đối xứng qua tâm lỗ xuyên thủng theo phương vuông góc với phương va chạm. Trong khi đó, ở mặt sau tấm va chạm, khi tốc độ va chạm thấp, ngoài các vết nứt đối xứng tâm như mặt trước, lỗ xuyên thủng còn có hiện tượng phá hủy xung quanh. Khi tốc độ va chạm cao hơn, miệng lỗ xuyên thủng đã bị loe rộng, xuất hiện mảnh vật liệu tách rời. Như vậy, cơ chế hình thành vết nứt và phá hủy của tấm hợp kim nhôm ở các tốc độ va chạm khác nhau là khác biệt. Từ khóa: Hợp kim nhôm, mô phỏng số, ứng xử cơ học, va chạm đầu đạn