基于近场动力学理论的金属板抗弹性能的数值模拟开题报告

 2024-06-23 16:36:34

1. 本选题研究的目的及意义

金属板作为一种常见的防护结构材料,在航空航天、国防工业、交通运输等领域有着广泛的应用。

其抗弹性能是评估其安全性和可靠性的重要指标之一。

因此,研究金属板的抗弹性能具有重要的理论意义和工程应用价值。

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2. 本选题国内外研究状况综述

金属板抗弹性能的研究一直是力学领域的热点和难点问题。

传统的数值模拟方法,如有限元法(FEM),在处理高速冲击、大变形、材料失效等问题时存在网格畸变、计算效率低等问题。

近场动力学(PD)理论作为一种新兴的连续介质力学理论,近年来在冲击动力学领域得到了广泛应用。

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3. 本选题研究的主要内容及写作提纲

主要内容:
1.系统阐述近场动力学理论的基本概念、控制方程、数值算法等,并介绍金属材料的本构模型、损伤演化模型和断裂准则。

2.建立基于近场动力学理论的金属板抗弹性能数值模拟模型,包括金属板模型、弹体模型、边界条件和初始条件等。

3.利用数值模拟方法,研究弹体速度、弹体形状、金属板厚度、材料参数等因素对金属板抗弹性能的影响规律。

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4. 研究的方法与步骤

本研究将采用理论分析、数值模拟和实验验证相结合的方法,具体步骤如下:
1.文献调研:查阅国内外相关文献,了解近场动力学理论、金属板抗弹性能、数值模拟方法等方面的研究现状和最新进展,为本研究提供理论基础和技术参考。

2.理论建模:基于近场动力学理论,建立金属板抗弹性能的数值模拟模型。

该模型应能够准确描述金属材料的本构关系、损伤演化和断裂行为,并考虑弹体与金属板之间的相互作用。

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5. 研究的创新点

本研究的创新点在于:
1.采用近场动力学理论建立金属板抗弹性能的数值模拟模型,克服了传统数值模拟方法在处理高速冲击、大变形、材料失效等问题时存在的不足。

2.建立了考虑材料损伤演化和断裂行为的金属材料本构模型,能够更准确地描述金属板在弹体冲击下的力学行为。

3.系统研究了弹体速度、弹体形状、金属板厚度、材料参数等因素对金属板抗弹性能的影响规律,为金属板防护结构的设计和优化提供理论依据。

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6. 计划与进度安排

第一阶段 (2024.12~2024.1)确认选题,了解毕业论文的相关步骤。

第二阶段(2024.1~2024.2)查询阅读相关文献,列出提纲

第三阶段(2024.2~2024.3)查询资料,学习相关论文

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7. 参考文献(20个中文5个英文)

1. 李庆祥,马天宝,刘海峰,等.基于近场动力学理论的冲击动力学研究进展[J].力学进展,2018,48(4):201803.

2. 马天宝,李庆祥,刘海峰.基于近场动力学的冲击动力学问题研究进展[J].振动与冲击,2018,37(13):1-15.

3. 庞宝君,李永东,杜修力.近场动力学方法及其应用[J].力学进展,2014,44(5):544-570.

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