任　鹏， 田阿利， 张　伟, 黄　威

(1.江苏科技大学 船舶与海洋工程学院，江苏 镇江　212000;2.哈尔滨工业大学 高速撞击研究中心，哈尔滨　150080)



5A06铝合金力学性能测试及其平板抗水下冲击动态响应分析

任鹏1， 田阿利1， 张伟2, 黄威2

(1.江苏科技大学 船舶与海洋工程学院，江苏 镇江212000;2.哈尔滨工业大学 高速撞击研究中心，哈尔滨150080)

摘要：通过万能实验机和分离式霍普金森拉杆分别获得了5A06铝合金材料在25 ℃～250 ℃范围内的准静态及常温高应变率下的拉伸应力-应变曲线。基于实验结果，对Johnson-Cook本构模型中的温度软化项进行了修改，进而拟合得到了修改后的本构模型参数。利用动力学有限元软件AUTODYN-2D的Euler-Lagrange耦合算法，结合力学性能实验所得到的5A06铝合金本构模型，对水下冲击波作用下5A06铝合金平板的动态响应历程进行了数值仿真，仿真结果与实验结果吻合良好，证明了材料模型及其参数的有效性。进而获得了铝合金平板在水下冲击波作用下的动态响应特性。

关键词：固体力学；5A06铝合金；力学性能；Johnson-Cook本构模型；动态响应

水下爆炸冲击波作用下典型结构的动态响应是涉及流固耦合的典型非线性动力学问题[1]。数值仿真作为分析该问题的主要手段，其结果的正确性主要依赖于准确的材料模型及参数[2]。近年来，随着舰艇轻量化概念的普及，铝合金材料被越来越多的应用于舰艇结构设计中。5A06镁铝合金作为一种重要的结构材料，以优异的机械性能和可焊性得到了船舶制造业的广泛关注[3]。目前，国产5A06铝合金性能的研究主要集中在抗腐蚀方面[4]，对于常温准静态及高应变率条件下的力学性能测试也已有一些成果见诸报端。……