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本文标题："数值分析方法中的有限元素法合金钢之变形行为分析与模拟"

高速撞击下AISI 4340合金钢之变形行为分析与模拟

          材料的变形和破坏行为是我们日常生活中时常遇到的问题。近几十年来由于高速变形理论及冲击破坏力学的发展，加上计算机数值分析的广泛应用，使得材料在高速荷载下之行为能够被准确的分析。

我们使用 数值分析方法中的有限元素法（Finite Element Method），配合DYNA3D软体来分析AISI4340高强度合金钢在半球形头钨穿甲材料高速撞击下之变形行为与贯穿现象。在考虑材料的变形模式时，我们将材料视为均向性（Isotropic），并且考虑材料在高应变速率下之性质，利用霍普金森杆（Hopkinson bar）实验所得到的动态应力应变曲线，作为材料变形的依据。模拟时，分别以钨穿甲材料对AISI4340平板作正向和斜向撞击。在正向碰撞时，我们以四种不同质量（50.53g，65.69g，80.84g及96g）之半球形头钨撞击体，分别在0.5km/s，1.0km/s，1.5km/s及 2.0km/s四种不同速度下对平板作撞击分析。在斜向撞击时，我们考虑在上述不同速度之撞击体，以30°、45°、60°三种倾斜入射角度来分析。从结果中我们发现在正向撞击时平板的变形和破坏随撞击体速度不同有显着的变化，但对不同质量之撞击体之效应则较不明显；而在斜向撞击中，平板的变形和破坏受撞击体速度及倾斜角度两者的影响接很明显。