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本文采用火药炮和光学显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)以及透射电镜(TEM)，在对AZ31镁合金和Zr702进行速度为0.7~1.1km/s的高速撞击试验研究基础上，考察了两种金属材料的宏观和微观损伤行为，同时利用ANSYS AUTODYN软件平台对AZ31镁合金的高速和超高速撞击机械损伤过程进行了计算机模拟。试验研究结果表明，在相同的撞击条件下，靶材未被击穿时，随着AZ31镁合金及Zr702靶材厚度的增大，撞击坑直径增大，深度及撞击坑体积逐渐减小，最后趋于稳定，说明靶材厚度的增加会消耗更多的成坑能量，导致弹丸纵向成坑能力减弱，但横向扩坑过程更容易进行；靶材与弹丸的强度差别直接影响撞击成坑，弹丸强度越小则其自身在撞击过程中变形所消耗的能量越大，撞击坑尺寸就越小；密排六方金属材料的抗撞击能力可以使用参数σs，，H，ρ，Tm综合表征。在本文撞击试验条件下，AZ31合金靶材撞击坑周围可发现大量绝热剪切带群，因撞击坑不同部位受力情况不同而呈现不同形式，而Zr702靶材撞击坑周围绝热剪切带数量较少且单独扩展，说明AZ31合金在被高速撞击过程中更易发生热软化导致塑性失稳；在1.1km/s撞击速度下，AZ31靶材绝热剪切带内可发现明显的动态再结晶形成的等轴细晶组织，这是由于撞击过程中位错大量增殖和滑移，导致位错塞积产生亚结构，最终形成晶粒；相同撞击速度下，当靶材厚度从临界击穿厚度开始不断增加时，绝热剪切带数量及分布密度先增加后减小，其原因在于靶材厚度较小时撞击产生大量裂纹，分散了变形集中，阻碍剪切带的形成发展，而靶材厚度较大时对撞击能量的消耗会达到相同效果。采用ANSYS AUTODYN针对AZ31镁合金进行的撞击机械损伤过程计算机模拟结果显示，在10km/s撞击速度内，钢弹丸撞击坑的深度直径比值P/D大于1，随撞击速度的增加而逐渐趋近于1；而对于铝弹丸，P/D比值小于1，随撞击速度的增加而逐渐增大并于0.7附近波动且在撞击速度大于4km/s时趋于稳定。