胡静 吕瑜晗

摘要：为分析斜撞击下撞击角度对6061-T651铝合金板失效特性的影响，首先用一级轻气炮发射半球形头弹正撞击铝合金靶板，得到试验数据。其次根据试验工况建立弹靶模型并验证模型的有效性，得到数值模拟结果，不仅能很好地预测靶体的弹道极限速度，还能够较好地分析弹体初始速度—剩余速度变化趋势。最后建立5种不同撞击角度下的弹靶模型，分析撞击角度对靶体失效特性的影响。结果表明，弹体的弹道极限随其撞击角度的增大先减小后增大，15°时弹道极限最小。靶板主要失效模式也由刚开始的花瓣开裂逐步变为撕裂拉伸破坏，且撞击速度也对靶板失效有较大的影响。

关键词：撞击速度；撞击角度；6061-T651铝合金板；失效模式；半球形头弹

中图分类号：O385文献标识码：ADOI：10.19452/j.issn1007-5453.2021.04.006

弹靶撞击问题一直是研究热点，影响靶板失效的因素很多，如撞击角度、靶板材料、撞击速度等。研究结论常用来应用于民航工程中防护结构的优化设计与材料选取，以减小外来物撞击对机体外壳的损伤。半球形头弹冲击金属靶板的研究较多，真实情况下，弹体正撞击接触并穿透靶板的情况只是在理想状态下会发生，大部分弹靶撞击接触初始，弹体就已经偏离了靶板的法线，因此更为重要的是斜撞击的研究。6061系列铝合金延展性强，强度介于2A12系列与7075系列之间，且在航空器外部蒙皮及内部零件等方面使用广泛。

M.A.Iqbal等[1]使用三维方法研究了锥形弹撞击12mm厚钢靶和卵形弹撞击1mm厚铝靶，着角为0°、15°、30°、45°和60°。……