冲击接触问题国内外研究现状和参考文献

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王福军[2]分析了大变形条件下三维冲击接触问题的研究现状，提出了新的冲击接触算法，在网络机群环境下实现了大规模冲击接触问题的有限元并行计算。李伟等人在文献[3]中，基于弹塑性有限元接触理论对弹丸惯性卡膛过程进行了理论分析，建立了弹丸惯性卡膛过程的有限元模型。68542
对弹丸在1 m/s- 4 m/s 卡膛速度下的惯性卡膛过程进行了分析计算，明确了卡膛过程中弹带的弹塑性形变规律和弹丸的动力学响应，并通过计算分析了摩擦系数对卡膛过程计算结果的影响。樊黎霞，何湘玥用大型有限元软件ABAQUS，采用动态显示算法和ALE网格自适应技术对弹丸上膛线刻痕的形成过程、弹丸的变形和残余应力以及弹丸的弹头壳和铅心上的残余应力进行数值模拟，并对模拟结果进行分析得出结论，为弹丸设计提供理论参考[4]。韩文祥[5]利用Ls-dyna软件研究和分析了弹丸在热量和结构形状差异的情况下，对弹丸变形的影响。他着重分析了在实弹射击仿真和模拟试验这两种状态下，弹丸和身管的热应力分布以及弹丸挤进过程中的变形，并对比了弹头壳厚度不同时，在不同的加载方式下的变形差异。为明确炮膛涂油对弹丸初速的影响，彭志国等[6]对火炮坡膛涂油条件下弹带挤进润滑状态进行了分析，建立了涂油挤进摩擦和油膜厚度的模型，估算了弹带塑性变形区的油膜厚度，采用130 mm火炮有关参量对影响摩擦系数的因素进行了计算与分析，拟合得到了弹带挤进摩擦系数的表达式.将这些结果嵌入现有火炮内弹道模型，能更好地描述挤进内弹道，为模拟和分析首发弹射程偏差提供理论依据。文献[7]基于弹塑性有限元接触理论，引入了弹带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理论分析，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训一算，得到了挤进过程弹丸及弹带的动力学响应，并通过训一算分析了坡膛结构变化对挤进冲击力的影响，揭示了坡膛裂纹的形成机理。[8]杨斌，张越通过ANSYS软件对弹丸的膛内运动进行了动力学仿真，定性的研究了弹丸在膛内的运动姿态，得出了弹丸在各个方向的运动位移和速度以及弹丸与身管之间的接触力。宁俊生、高平[9]计算分析了某穿甲弹在挤进过程中弹带和弹托材料的动态塑性应力场，确定了弹带区的径向应力、轴向应力、环向应力及第四强度等效应力场的分布规律，以及所存在的高应力区域，并就运动参量和实验结果进行了比较，为弹带、弹托及弹芯的优化设计提供了依据。米粮川[10]等以弹丸启动压力的稳定性为研究目标，运用有限元理论对弹丸挤进进行了仿真研究，得出了启动压力受坡膛几何角的影响规律，并解释了火炮中出现的“内弹道峰值”问题。姚冰、胡浩[11]等对某弹丸最为关心的下弹体的结构强度进行了仿真分析，建立弹丸的三维模型，合理设定其材料参数，对其受力情况进行模拟加载，得出的仿真结果较好地反应了实际受力情况。段吉员、王彦平[12]等利用工程法和挤进时期内弹道法计算某口径平衡炮的弹丸挤进压力，并分析其对内弹道性能的影响。针对身管类自行火炮半自动装填机构设计原理存在的问题，在实验验证的基础上，对半自动装填机构“恒力”输弹对初速的影响进行了分析和量化研究，提出了解决“恒力”送弹问题的方法和途径 [13]。

冲击接触问题存在于许多工程领域，如汽车碰撞和金属成形等。在冲击载荷作用下，结构可能发生大变形，材料可能进入塑性状态，原来没有任何联系的两个部件或一个部件的两个部分可能接触到一起。因此，这是一个涉及几何非线性、材料非线性、边界条件非线性的问题。[14-16]有限元法作为一种高效的工程数值分析方法，正在冲击接触问题的分析过程中得到越来越广泛的应用[17-18]。本课题属于冲击接触问题，采用有限元法可以得到很好的解决。