柱面靶板的运动对动能弹侵彻能力的影响

为了研究柱面靶板的运动对动能弹侵彻能力的影响,使用Truegrid软件建立了弹丸与具有轴向、周向运动速度柱面靶板的有限元模型,并使用LS-DYNA有限元软件对侵彻过程进行数值模拟,计算得到了动能弹质量与速度随时间变化的曲线.结果表明:动能弹侵彻能力受靶板运动的影响较大.在弹丸初速相同的条件下,静靶板被顺利穿透,动能弹质量损失率仅为30.1%;运动靶板未被穿透,动能弹质量损失率高达87.2%,但对靶板的毁伤面积大幅提升;拟合了动能弹沿x,y,z轴方向分速度的变化曲线,并分析了靶板运动的相关影响.为动能侵彻体毁伤高速目标的进一步研究提供了参考.     

钨合金杆式弹侵彻过程研究

通过对杆式穿甲弹的弹芯材料分析,用AUTODYN-3D非线性动力学仿真软件对钨金杆式弹高速侵彻钢靶板过程进行数值模拟,得到弹体剩余速度、残余弹芯长度等参数,分析弹芯"磨菇头"的成因、靶板的破坏形式及增加侵彻能力的途径,与试验结果进行对比,结果表明:两者侵彻毁伤效果基本相符。     

预控破片形成及侵靶行为数值模拟

为了优化预控破片弹的弹体预制槽加工方案,增强弹丸杀伤威力,提高弹体材料利用率,运用有限元软件ANSYS模拟了局部弹体材料爆轰形成预控破片的过程,研究了预控破片分别以不同初速度和不同侵彻角侵彻三种靶板的行为,并对模型应力分布和破片速度衰减变化进行了对比分析.结果表明,预制槽附近首先发生破碎,形成了形状规则的预控破片,破片的初速度、靶板材料和侵彻角都将显著影响预控破片的侵彻能力.模拟结果可为预控破片弹的设计和优化提供参考.     

弹丸斜侵彻多层金属间隔靶特性研究

通过对不同初速和着靶角度的弹丸侵彻多层金属靶的数值模拟以及仿真结果与试验的对比分析,得出了弹丸与间隔靶作用过程中的物理图像和时空演变规律.研究结果表明:随着弹丸对不同层的侵彻,弹丸速度呈台阶式下降,弹丸姿态随弹丸穿靶过程中速度的减小而改变加剧;弹丸速度快速下降的时空点对应于弹丸的过载峰值位置;弹丸速度的阶跃次数和过载峰值次数与弹丸侵彻靶板的层数相一致;随着着靶角度和弹丸初速的增加,弹靶作用过程中弹速、过载和攻角在对应位置上均呈增加趋势.     

大范围着速下混凝土靶抗冲击试验研究综述

为了评估混凝土材料的抗冲击侵彻性能,基于既有的试验结果在4个冲击速度区间内围绕混凝土靶的破坏特点及若干要素对靶体行为的影响规律展开论述.总结2种主要的速度分区思路,建议综合考虑材料动力学响应特征和表观侵彻现象的4个速度区间,按照从低速到超高速的顺序展开论述:在低速区间内(撞击速度不超过40m/s)简要介绍梁、柱、板壳的破坏模式,中速区间内(撞击速度为40~1 000m/s)论述弹靶相对尺寸、粗骨料、单轴抗压强度和钢筋对混凝土厚靶侵彻效应的影响,高速区间内(撞击速度为1.0~2.0km/s)描述半流体转变速度和成坑效应,超高速区间内(撞击速度超过2km/s)描述密度效应占主导的流体侵彻行为.对未来混凝土材料侵彻效应的研究提出若干建议.     

JH-2模型参数确定及花岗岩重复侵彻数值分析

为研究重复侵彻下花岗岩靶板的动力响应,运用非线性动力分析软件AUTODYN并基于FEM-SPH耦合算法开展花岗岩的侵彻模拟.首先,通过理论分析初步确定出JH-2模型参数;然后,根据花岗岩单次侵彻实验的模拟结果对参数进行调整优化;最后,在220 m/s ≤V_s≤420 m/s弹速下,采用优化后的参数对花岗岩的重复侵彻过程进行模拟分析.结果表明:JH-2模型与拉伸断裂软化模型相耦合,能够弥补JH-2模型在描述岩石低应力区由主拉伸应力作用所产生的动力响应方面的不足;花岗岩靶板初次侵彻时形成的“锥形开坑区+隧道区”破坏模式为后续的重复稳定侵彻提供了必要条件;随冲击次数的增加,绝对侵彻深度逐渐增大而每次的相对侵彻深度则呈减小趋势,且冲击次数越多或冲击速度越高,弹体侵彻过程越稳定.此外,本文所提出相对侵彻系数概念以及基于冲击次数和弹速的重复侵彻深度的理论公式均具有一定实用价值.     

爆燃驱动式射钉侵彻Q235靶板数值模拟

为研究爆燃驱动式射钉侵彻靶板深度的影响因素及规律,对直径7 mm的射钉垂直侵彻20 mm厚Q235靶板进行数值模拟.基于LS-DYNA有限元软件,选择Johnson-Cook本构模型和Gruneison状态方程对射钉侵彻靶板过程进行仿真模拟,并通过侵彻试验验证模型的合理性.采用所建立的仿真模型,模拟分析射钉的头部锥角和材料强度、炸药驱动力、射钉与靶板初始间隙等因素对Q235靶板侵彻深度的影响规律.结果表明:随着射钉头部锥角增加,侵彻阻力不断增大,射钉最大速度逐渐减小,侵彻深度及有效侵彻深度不断减小;射钉材料的静屈服强度低于700 MPa时,由于钉体发生明显的墩粗变形,侵彻深度较浅,而高于700 MPa时,射钉材料的静屈服强度对侵彻深度影响较小;炸药爆燃产生的气体压强低于150 MPa时,侵彻深度随气体压强增大近似呈线性增加,而高于150 MPa时,靶板背面变形使应力得到释放,侵彻深度显著提高;随射钉与靶板初始间隙增加,射钉在接触靶板前可获得更高的速度,侵彻深度不断增大,但超过20 mm后,初始间隙对侵彻深度基本没有影响.     

弹体过载记录仪安装方式对侵彻过载峰值的影响分析

通过对弹体侵彻靶板过程中过载响应机理的研究,分析了侵彻过载响应的影响因素,根据影响因素,应用数值仿真软件,建立了二种弹载存储测试记录仪与弹体安装的有限元模型,并对在同一侵彻条件下的侵彻过载响应进行了仿真分析,同时进行了靶场试验验证.结果表明:弹载存储测试记录仪与弹体的安装方式对过载响应峰值的影响较大;弹载存储测试记录仪与弹体安装时刚性接触越小,弹体本身的受迫振动响应就对过载响应结果影响越小,所测过载信息越接近于刚体过载响应.     

弹丸侵彻混凝土靶的MSC.Dytran数值模拟

采用嵌入高压状态方程的Johnson-Cook混凝土本构模型,利用有限元程序MSC.Dytran,对动能弹以200～1000m/s的速度侵彻混凝土靶板进行数值计算,得到弹体的速度曲线、加速度曲线及不同弹体初速度下的最大侵彻深度;并结合弹体几何相似准则,给出弹体无量纲初速度和无量纲最大侵彻深度间的关系.     

弹丸侵彻不同间距靶板的过载特征分析

为分析弹丸倾斜入射不同间距硬目标的侵彻过载特征,运用ANSYS/LS-DYNA软件,对弹丸以不同初始速度倾斜侵彻不同间距的三层混凝土靶板的侵彻过程进行了模拟,获取了弹丸侵彻靶板的速度、加速度变化曲线.通过对不同着速弹丸的速度、加速度的变化情况进行分析,总结了其变化规律.分析结果可为以计层计空穴方式起爆的硬目标灵巧引信设计提供理论支撑,同时对抗高过载加速度传感器的选择也具有参考价值.     

提高杀伤战斗部威力的技术途径研究

目的　研究提高杀伤战斗部威力的技术途径． 方法　应用弹道发射枪发射不同质量与直径的钢和重金属钨破片侵彻靶板, 测定破片的着速, 并比较其侵彻性能． 结果　根据测得的破片速度及侵彻性能的试验结果, 可以确定重金属破片具有非常优越的侵彻性能． 结论　当战场上目标的防护能力加强后, 在导弹、火箭弹等战斗部上装填重金属杀伤元素可有效地提高其杀伤威力     

硬目标侵彻引信炸点深度测量方法研究

针对传统的引信测试方法很难应用到硬目标侵彻引信中,文中基于磁场理论提出一种侵彻弹炸点测试与评估技术.利用电磁学的方法在靶体内部建立调制磁场,在侵彻引信中加装磁敏传感器,在侵彻过程中测量靶板中磁场的方向,记录磁场方向反转次数.仿真结果表明:磁场强度变化与线圈中激励电流的变化成正比,调制磁场的周期为线圈间距的4倍,通过磁场的周期特性可以计算出弹体侵彻的深度.     

陶瓷装甲材料抗侵彻性能的有限元分析

采用ANSYS/LS-DYNA有限元程序对钨杆弹侵彻陶瓷(YB-AD90陶瓷)厚靶和陶瓷复合靶(钢 陶瓷 钢)建立有限元模拟,并进行数值分析,采用2种弹型(平头弹和尖头弹)的穿甲弹分析了穿甲弹的侵彻深度与弹速、弹型及靶厚之间的关系.     

层压复合材料靶板的准静态侵彻性能研究

利用MTS测试系统对层压复合材料靶板的准静态侵彻性能进行了试验.考察了Twaron、PVA(TS)、PVA(TP)3种靶板的靶板阻力和穿孔能量与靶板厚度或面密度的关系;对不同厚度层压板构成的靶板组合体的测试结果表明:靶板中分层的存在,将降低靶板的最大侵彻阻力和能量吸收能力,预置分层的靶板结果却有所不同,主要原因是由于两者对侵彻的响应行为有很大差异;试样的尺寸对准静态侵彻过程中能量的吸收有着很大的影响,证实了靶板的整体响应是能量吸收的重要途径.     

离散元法侵彻混凝土靶板数值模拟研究

基于细观力学原理,采用非连续的离散元软件PFC3D对S.J.Hanchak的弹丸侵彻混凝土靶板的部分试验进行数值模拟,使用平行接触模型模拟混凝土颗粒之间的接触力和力矩,对弹丸的剩余速度和靶板的破坏形式进行对比。结果表明:使用非连续的离散元法模拟多项非均质的混凝土是很合适的。同时分析了混凝土的非均质性对弹丸剩余速度和偏转角的影响,为弹丸高速侵彻混凝土靶板时,混凝土是否可以考虑成均质材料提供一定参考。     

尖卵形弹丸侵彻薄靶板数值模拟

为研究尖卵形弹丸侵彻薄板时弹丸的剩余速度及靶板的失效形式,运用AN-SYS/LS-DYNA动力显示分析软件对不同头部形状系数和着速的弹丸侵彻不同厚度薄板的过程进行数值模拟,得到弹丸剩余速度、靶板破坏形式、能量和过载曲线。分析结果表明弹丸的剩余速度和过载受着速影响,靶板厚度和弹丸头部形状系数减小,剩余速度增大,靶板破坏形式由单一花瓣型转变为伴随冲塞和韧性穿孔的形式.     

钨破片侵彻性能测试与分析

本文给出钨破片对靶板极限贯穿的试验结果,并得出如下结论：球形钨破片侵彻性能优于球形钢破片侵彻性能,优势大小与靶板材料有关;钨破片形状（球形、立方块）对侵彻性能有一定影响．     

用MCA研究穿甲弹长细比对侵彻能力的影响

用可移动元胞自动机数值模拟方法,对不同长细比钨合金穿甲弹芯侵彻装甲靶板进行二维数值模拟.论述了对于一定着速和质量的穿甲弹,改变其长细比,弹、靶的破坏变形过程,得到了侵彻深度与长细比的关系曲线.数值模拟结果与已有实验现象相符合.     

钨破片侵彻性能测试与分析

本文给出钨破片对靶板极限贯穿的试验结果，并得出如下结论：球形钨破片侵彻性能优于球形钢破片侵彻性能，优势大小与靶板材料有关；钨破片形状（球形，立方块）对侵彻性能有一定影响。     

弹丸侵彻土壤及混凝土介质的MCA方法研究

采用MCA方法，对弹丸侵彻土壤及混凝土复合介质进行二维模拟，给出靶板的破坏变形过程，得到了侵彻过程中弹丸速度变化曲线及侵彻深度与着靶速度的关系曲线．数值模拟结果与已有的实验现象相吻合．从而说明MCA方法在弹丸侵彻复合介质的研究上是很有效的。