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Image (Illustration) Année : 2020

Numerical model of nEOI test

Modèle numérique d'un essai nEOI

Résumé

A non-zero friction coefficient ν_friction (0.2) is applied to the different contact surfaces. Contact conditions are ensured through "surface-to-surface" interactions. The simulation extends up to 7 μs (in a single step) considering the wave propagation time, with five snapshots every microsecond. Finally, the nEOI simulation employs two symmetry planes (a quarter of the model). A steel projectile is designed for the test: the nEOI projectile has a diameter of 10 mm and an exact length of 14.875 mm with a top curvature of 0.125 mm (R_cv of 100 mm). The projectile will be placed within a Teflon® sabot (PTFE, polytetrafluoroethylene). For the nEOI simulation, a velocity field is directly imposed on the projectile at the desired speed. The material properties of the constitutive steel in the model are: density ρ = 7785 kg.m-3, Young's modulus E = 210 GPa, Poisson's ratio ν = 0.3, yield strength σ_y = R_e = 1.35 GPa. The material parameters of the ceramic (e.g., silicon carbide SiC) must also be implemented. The DFH (Denoual-Forquin-Hild) model can be used to design the tests by adjusting the impact velocity to allow the development of a single crack (simple fragmentation). SCIENTIFIC CONTEXT IN WHICH THE IMAGE WAS PRODUCED: study of the dynamic properties of a high-toughness ceramic as part of a doctoral thesis (Duplan, 2020).
Un coefficient de frottement ν_friction non nul (0,2) est appliqué aux différentes surfaces de contact. Les conditions de contact sont assurées par des interactions « surface à surface ». La simulation va jusqu’à 7 μs (en une étape) compte tenu du temps de propagation des ondes, avec cinq images toutes les microsecondes. Enfin, la simulation nEOI utilise deux plans de symétrie (quart du modèle). Un projectile en acier est conçu pour l'essai : le projectile nEOI a un diamètre de 10 mm et une longueur exacte de 14,875 mm avec un bombé haut de 0,125 mm (R_cv de 100 mm). Le projectile sera placé dans un sabot en Téflon® (PTFE, polytétrafluoroéthylène). Pour la simulation nEOI, un champ de vitesse est créé directement sur le projectile à la vitesse voulue. Les propriétés matériaux de l’acier constitutif dans le modèle sont : masse volumique ρ = 7785 kg.m-3, module de Young E = 210 GPa, coefficient de Poisson ν = 0,3, limite élastique σ_y = R_e = 1,35 GPa. Les paramètres matériaux de la céramique (exemple : carbure de silicium SiC) doivent être également implémentés. Le modèle DFH (Denoual-Forquin-Hild) peut être utilisé pour dimensionner les essais en jouant sur la vitesse d’impact permettant le développement d’une seule fissure (fragmentation simple). CONTEXTE SCIENTIFIQUE DANS LEQUEL L'IMAGE A ÉTÉ PRODUITE : étude des propriétés dynamiques d'une céramique à haute ténacité dans le cadre d'une thèse de doctorat (Duplan, 2020).

Dates et versions

hal-04188727 , version 1 (26-08-2023)

Licence

Paternité

Identifiants

  • HAL Id : hal-04188727 , version 1

Citer

Yannick Duplan. Numerical model of nEOI test. Caractérisation expérimentale et modélisation des propriétés de rupture et de fragmentation dynamiques d'un noyau de munition et de céramiques à blindage (thèse de doctorat), Grenoble, France. 2020. ⟨hal-04188727⟩

Collections

UGA CNRS 3S-R
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