顾 玮，伍铁军，于 洋

(1.南京航空航天大学 机电学院，江苏 南京 210016)(2.73906部队，江苏 南京 210028 )

基于GTN损伤模型的坡膛损伤数值分析

顾 玮1，伍铁军1，于 洋2

(1.南京航空航天大学 机电学院，江苏 南京 210016)(2.73906部队，江苏 南京 210028 )

针对火炮身管在射击过程中形成的横向裂纹，运用弹塑性有限元接触理论，基于 GTN 细观损伤原理，引入了坡膛材料的初始损伤及累计损伤模型。对弹带挤进冲击坡膛的过程进行了模拟数值分析, 建立了弹带挤进冲击坡膛的显式非线性有限元模型。对在两种不同结构坡膛条件下的弹带挤进过程进行分析计算，得到了挤进过程坡膛的动力学响应，并通过计算分析了坡膛结构变化对挤进冲击力的影响，得出相应规律性结论，揭示了坡膛结构因素所导致的内膛出现横向裂纹的形成机理。

火炮；坡膛结构；冲击；细观损伤；非线性；有限元

火炮的发射涉及到弹带挤进坡膛的过程，弹带材料在挤进坡膛的过程中，膛壁受挤压作用而产生大变形。由于挤进时间很短，因此伴随着挤进过程坡膛材料出现了高应变率、温度升高、应力软化等一系列复杂的非线性力学形态，分别涉及非线性问题的三大方面: 材料非线性、几何非线性和边界条件非线性。工程和学术界针对冲击问题建立的本构模型主要分为两大类，一类为纯粹经验型的，而另一类则为高度理论化的。其中，经验式的公式往往是基于实验结果的，而理论化的公式多是由材料的细观模型导出[1]。……