光学玻璃材料动态冲击试验与鸟撞研究

作者：王金金; 李志刚^*; 杨海峰; 刘富

来源：振动与冲击, 2021, 40(07): 216-221.

DOI：10.13465/j.cnki.jvs.2021.07.029

• 多光谱硫化锌(ZnS)
• 鸟撞
• 光滑粒子流体动力学(SPH)方法
• 数值计算
• 试验

针对多光谱硫化锌(zinc sulfide, ZnS)光学玻璃材料用于飞行器时的鸟撞问题进行了研究。对多光谱硫化锌玻璃进行了中高应变率下的压缩试验获得其材料属性。鸟体采用光滑粒子流体动力学(smoothed particle hydrodynamics, SPH)方法建模,引入Gruneisen状态方程定义鸟体本构模型。对建立的鸟体模型进行撞击铝板的仿真并进行试验验证,验证结果表明建立的鸟体模型具有较高的精度,可以用于其它碰撞情景下的仿真。建立鸟撞玻璃平板的模型对多光谱硫化锌玻璃的耐鸟撞性能进行预测分析,仿真结果表明ZnS玻璃撞击部位和边缘约束的地方容易达到极限应变并发生失效;另外,随着鸟体撞击角度的减小玻璃表面的接触力峰值也逐渐减小。该研究所得结果可以为鸟体SPH方法的数值模拟以及多光谱硫化锌玻璃在飞行器上的应用提供参考。

• 单位
  上海飞机设计研究院; 北京交通大学