SiC/Al双连通复合装甲材料抗侵彻性能宏-微观跨尺度模拟

摘要： SiC/Al双连通复合装甲材料所具有的复杂三维微结构特征对其宏观抗侵彻性能具有重要影响。本文建立了从宏观靶试模型中SiC/Al靶板的典型微区提取动态边界条件, 并作用于相应微观组织模型的跨尺度数值模拟方法, 研究了SiC/Al靶板在抗侵彻过程中不同典型局部微区内的动态微结构损伤及失效过程。研究表明: 在弹着点正下方位置, 多个裂纹源萌生于两相界面处靠近陶瓷相一侧, 随后沿与弹道平行的方向扩展并形成轴向主裂纹; 在与弹体轴线呈45°位置, 裂纹除了在靠近界面处的陶瓷相一侧萌生外, 在陶瓷相内部也出现了与弹道方向垂直的多条水平裂纹, 界面裂纹与水平裂纹进一步扩展并桥连成多个锥形主裂纹。相关模拟方法为将来该类材料的微结构优化提供了一种新的技术途径。