射流侵彻混凝土靶的靶体阻カ计算模型与数值模拟研究

针对混凝土材料特性，应用球形空腔膨胀理论，得到了靶体阻力计算模型。通过与实验对比，验证了靶体阻力模型的可靠性。应用AUTODYN-2D程序对不同药型罩锥角条件下的射流形成以及射流侵彻混凝土靶过程进行了数值模拟。通过与闪光X射线高速摄影测量结果的对比，验证了聚能射流形成数值仿真结果的可靠性。通过数值仿真得到射流速度分布，从而得到虚拟原点位置。将数值仿真得到的侵彻空腔孔型与理论分析结果进行对比，二者吻合得很好。结果表明，应用本文空腔膨胀模型计算混凝土靶体阻力是可行的、可靠的。     

数值仿真中湍流模型的选择

文中主要讨论FLUENT软件在数值仿真中网格类型和计算模型对仿真结果的影响。在分析湍流流动特征的基础上，说明湍流模型对计算网格的要求并提出了湍流模型的选择方法，然后通过实例对此方法进行了具体说明。     

TNT空中爆炸冲击波的工程和数值计算

针对TNT空气中爆炸冲击波压力,建立了空气自由场爆炸冲击波工程计算模型,并采用AUTODYN和LS-DYNA软件中的一维计算模型对TNT空气自由场爆炸冲击波压力衰减过程进行了数值模拟研究。为了捕捉峰值,数值计算模型中采用细密的网格和很小的人工粘性系数。数值模拟结果与工程计算结果大致吻合,但AUTODYN计算耗时远高于LS-DYNA。     

弹丸对混凝土板侵彻的MCA方法数值模拟

根据非均匀材料的细观特征，从运动学的基本原理出发，推导出适于高速侵彻的移动元胞自动机法的计算模型．在模型中采用了位移、应力、体积应变等三个破坏准则。应用该模型对弹丸以不同速度侵彻混凝土靶的破坏过程进行数值模拟．给出弹靶的破坏变形过程．得到了侵彻深度与速度的关系曲线。并将弹丸侵彻混凝土的计算结果与Forrestal经验公式计算和试验结果进行对比．吻合较好．说明该计算方法可以有效地计算和模拟高速侵彻问题。     

动能弹侵彻混凝土靶性能仿真与研究

应用空腔膨胀理论建立了动能弹侵彻混凝土靶的动力学模型,对动能弹侵彻混凝土靶进行了理论计算。同时,应用HJC损伤本构模型对侵彻混凝土靶进行了有限元数值模拟,对数值模拟与理论计算得到的弹体出靶后的剩余速度及穿靶中的冲击过载进行分析,结果表明理论计算与数值模拟结果数据吻合较好。     

结构网格在数值仿真中的应用

本文主要讨论FLUENT软件在数值仿真中网格类型和计算模型对仿真结果的影响，在分析湍流模型对计算网格要求的基础上．提出数值仿真计算中结构网格划分技巧。并且通过实例对此方法进行了具体说明。     

近水面水下爆炸对结构冲击的数值模拟

采用AUTODYN数值计算软件,对彭托利特炸药近水面爆炸时对圆柱壳体的冲击加载过程进行了数值模拟。计算时,在炸药及其附近水域建立足够细密的二维Euler网格模型,以捕捉初始冲击波的高频特征;并将计算结果映射到三维流固耦合模型中继续计算,较好地解决了计算精度和计算耗时之间的矛盾;同时选择了合理的材料模型参数和网格单元类型。数值计算结果与实验吻合较好。计算方法对结构抗冲击数值模拟具有一定的参考意义。     

动能弹丸侵彻SFRC材料的显式动力有限元分析

应用显式动力有限元程序，对动能弹丸侵彻钢纤维混凝土（SFRC）进行了数值计算分析．弹丸作为刚体处理。为了描述钢纤维混凝土的非线性变形及断裂特性，计算中引入了Holmquist-Johnson-Cook累积损伤材料模型。侵彻深度计算结果与在Φ14．Smm弹道炮上所获得的实验数据相吻合，并很好地模拟了在侵彻过程中钢纤维混凝土靶的成坑，层裂现象。在此基础上分析了钢纤维混凝土这种新型复合材料抗侵彻性能的影响因素。     

运用率相关连续损伤模型及FE-SPH方法模拟混凝土侵彻

应用自行开发的混凝土率相关连续损伤本构模型及动力有限元一光滑粒子流体动力学（FE—SPH）相结合的方法对刚性动能弹丸高速侵彻混凝土靶问题进行了数值模拟分析，计算结果与在Ф57气体炮上进行的实验所获得的数据基本吻合，并能再现侵彻过程中弹的运动及混凝土的飞散、应力波的传播等物理现象。结果说明自定义的混凝土本构模型及计算方法用来模拟混凝土的高速撞击和侵彻这类问题是可行和有效的。     

基于MCA方法研究高速冲击下混凝土高压状态方程

从非连续介质力学的原理出发，建立了基于元胞单元的移动元胞自动机法的二维数值计算模型。利用移动元胞自动机法对混凝土平板撞击实验进行数值模拟，平板以10～3000m／s的速度撞击60mm厚混凝土靶。通过分析平板撞击混凝土过程中应力波的传播，得到了混凝土材料在应变率约10^5 s^-1、压力0．06～10GPa下的冲击绝热关系，给出了混凝土高压状态方程的拟合曲线。数值计筹结果与实验结果具有良好的一致性。     

动载荷作用下混凝土靶板损伤破坏的数值分析

本文对I-LJC状态方程作了进一步改进，同时给出了一种混凝土的拉伸损伤计算模型，然后采用改进的LT2-2D程序模拟了混凝土靶板的损伤破坏情况。计算结果一方面验证了混凝土的抗压能力对弹体的侵彻过程起主要作用，而抗拉能力最终影响其损伤破坏情况；另一方面也说明了在分析弹体的侵彻过程和混凝土靶板损伤破坏上，本文给出的计算模型具有一定的适用性。此外，本文还分析了混凝土材料的细观特性对其损伤破坏的影响。     

混凝土介质中爆炸的三维数值模拟

采用混凝土材料的累积损伤本构模型,用自编三维数值模拟程序( MMIC3D)对炸药（弹体）不同预埋深度、不同药量在混凝土中爆炸对其破坏效应进行了模拟研究,并考虑含自由面的情况,研究了混凝土中爆炸后爆炸场的形成、应力波的传播过程,给出了混凝土中空腔的形状与发展规律,对其数值结果用Vi。。2D和Visc3D动态显示了无限介质以及半无限介质中空腔的形成与发展、表面的运动规律和爆炸形成漏斗坑的过程,得到了与物理分析和理论分析一致的结果。     

两种混凝土抗常规弹丸侵彻特性分析

为研究钢纤维混凝土与普通混凝土抗弹丸侵彻性能的异同之处,利用别列赞公式对Φ37mm弹丸侵彻两种混凝土靶弹道试验数据进行了拟合、分析。并基于LS-DYNA3D有限元程序,引人Holmquist-Johnson-Cook累积损伤材料模型以描述混凝土材料的非线性变形及断裂特性,对弹丸侵彻两种混凝土靶进行了三维数值模拟计算,得到了侵彻过程中的主要物理图像和数据,进而对计算结果进行了分析讨论。研究表明,与混凝土相比,钢纤维混凝土抗侵彻能力的提高是由材料抗压强度及抗冲击韧性提高共同作用的结果。     

钢筋混凝土靶的侵彻与贯穿研究进展

钢筋混凝土靶的侵彻与贯穿研究可为钻地武器有效发挥毁伤作用以及钢筋混凝土结构有效承担防护功能提供必要支撑。从实验研究、经验和半经验公式、理论建模以及数值模拟等方面系统地综述该领域的国内外研究进展;总结素混凝土与钢筋混凝土靶对比侵彻实验和钢筋混凝土靶非正侵彻实验中典型的实验现象,整理用于计算钢筋混凝土靶侵彻深度、贯穿剩余速度等参量的经验和半经验公式,归纳空腔膨胀、等效分层、考虑钢筋直接碰撞作用等主要的钢筋混凝土靶侵彻与贯穿理论研究成果,梳理不同数值算法、建模方式、材料模型等条件下有代表性的钢筋混凝土靶侵彻与贯穿数值模拟工作,评述研究现状,并重点对实验和理论模型等部分进行讨论与分析,对研究发展方向进行力所能及的展望。     

反坦克导弹尾焰对微波信号衰减的理论预估

提出了一种能预测反坦克导弹尾焰及其它导弹喷焰对微波信号衰减的计算方法和计算机程序，它可定量地计算出推进剂中碱杂质含量、尾焰后燃效应和微波入射方位等因素对微波衰减的不容忽视的影响，弥补了ＡＥＲＯＣＨＥＭ程序和ＩＡＣＨ程序的不足。计算结果与实验结果比较有较好的一致性。     

RESD—2D二维燃烧模拟程序参数灵敏性计算研究

本文作者在一个模拟直喷式柴油机燃烧过程的二维模型的基础上，开发了可在微机上运行的二维计算程序，程序名为RESD—2D．本文应用该程序针对12150L柴油机进行了计算与研究，计算结果与其他文献所提供的实验结果相吻合；随后，对该模拟程序中与燃油喷射、混合、燃烧相关的参数以及计算参数的灵敏性进行了深入的研究，所得到的结论对于RESD—2D程序走向实用化具有指导意义．     

侵彻多层混凝土目标弹丸过载特性研究

研究了侵彻多层混凝土目标弹丸的过载特性，针对几种典型的弹丸初速度、混凝土靶板厚度以及混凝土强度，采用GRAFORVet．5商业程序进行了计算，得到了各种条件下的弹丸侵彻加速度过载曲线，分析了过载曲线的特征，为智能灵巧型引信提供设计参考和依据。     

航空钻地炸弹侵彻混凝土深度的工程计算方法

依据空穴膨胀理论，对航空钻地炸弹垂直侵彻混凝土靶时的弹塑性应变区的应变进行了分析，并用边界条件，确定了空穴表面的法向应力与空穴表面膨胀速度之间的关系式．并根据炸弹侵彻混凝土介质的模型及假设，推导出钻地炸弹垂直侵彻混凝土介质的阻力公式和侵彻深度的工程计算公式。依此公式对国外已装备的航空钻地炸弹的侵彻威力进行了计算，计算结果与国外公布的试验结果符合良好。     

弹体斜侵彻多层混凝土靶的弹道特性研究

为了研究弹体斜侵彻多层混凝土靶板后的弹道特性,利用 ANSYS ／LS-DYNA 有限元软件,对弹体在不同着角和速度的初始条件下斜侵彻三层混凝土靶板的过程进行数值计算。结果表明：小着角对弹道偏转有一定的抑制作用,而大着角恰恰相反;速度较小时,增大初始速度会增大弹体的弹道偏转角;弹体贯穿每层靶板的速度随着初始着角的增大衰减加快,随着初始速度的增大近似为线性关系。