超高速弹丸连续侵彻靶板仿真研究

试验验证超高速弹丸连续侵彻靶板时的侵彻效果代价过大,数值模拟预测提供了新的解决途径.建立了超高速弹丸与连续靶板模型,利用ABAQUS软件,结合Mie-Grüneisen状态方程、Johnson-Cook本构方程和Johnson-Cook断裂准则,对钨合金弹丸2km/s初速下连续侵彻钢质靶板进行仿真研究.超高速弹丸可连续侵彻6层厚度为30mm的靶板,相邻靶板受到了弹丸与飞溅单元的共同冲击,最后2块靶板主要受到飞溅单元的冲击.超高速弹丸每穿透一层靶板,头部及弹体表层发生着侵蚀变化、能量损失与速度变化.充塞穿甲是超高速动能弹的典型穿甲形式,穿甲威力大.数值模拟有助于认识超高速弹丸连续侵彻靶板的过程.     

截卵形弹丸斜穿甲均质薄靶剩余速度的理论分析

为了计算截卵形弹丸斜穿甲均质薄靶剩余速度,建立截卵形弹丸侵彻均质薄板的有限元模型,对截卵形弹丸侵彻均质薄靶的过程进行了数值模拟,获得了均质靶板破口形貌和弹丸剩余速度,数值模拟结果均与实验结果相符,表明所建立的截卵形弹丸侵彻均质薄板仿真计算模型和所采取的材料模型及参数是合理的。在此基础上,对同一弹丸以不同入射角侵彻不同厚度薄靶的过程进行了数值模拟,得到了弹丸入射角和靶板厚度对弹丸剩余速度的影响。利用量纲分析方法,分析得出弹丸斜侵彻均质薄板后的剩余速度与弹丸初始速度的比值仅与弹丸入射角和靶板相对厚度两个无量纲量有关。利用弹丸剩余速度数值仿真结果,对量纲分析得出的剩余速度计算公式进行拟合,得到了弹丸斜侵彻均质薄板的剩余速度理论计算公式,并通过对比数值模拟结果和理论公式计算结果,对理论计算公式进行验证,表明建立的剩余速度理论计算公式有效。     

多层靶板结构对穿甲影响的模拟仿真研究

为探索穿甲爆破弹战斗部结构对装甲靶板的破坏机理及侵彻效果的影响因素,基于ANSYS/LS-DYNA有限元分析软件,以靶板的层数参数为仿真变量,建立半穿甲弹及靶板模型,进行数值模拟,再现了侵彻过程。通过仿真计算,得到了在靶板总厚度相同条件下,靶板层数越多,抗侵彻能力越差这一结论,为半穿甲弹结构的设计及战术技术指标要求的确定提供了依据。     

一定厚度混凝土靶极限贯穿速度分析

由于进行靶场试验不能准确测得有限厚度混凝土靶的极限贯穿速度,针对这一问题,利用ANSYS/LS-DYNA有限元仿真软件对100 mm穿甲爆破弹侵彻1 000 mm厚混凝土靶板的过程进行数值模拟,然后使用经验公式计算出该弹靶模型的极限贯穿速度,并与数值模拟结果进行比较,从而验证数值模拟结果的正确性。     

Q235钢单层及接触式多层板对卵形头弹抗侵彻特性

利用轻气炮进行卵形头杆弹正撞击单层板和等厚接触式三层板的试验,得到了这两种结构靶体的初始-剩余速度曲线以及弹道极限。研究靶体结构对其抗侵彻特性的影响,包括靶板的失效模式和抗侵彻性能。采用ABAQUS/EXPLICIT数值模拟软件对杆弹撞击金属板的过程进行数值模拟研究。通过对比数值模拟和试验结果,验证了数值模拟模型和参数的有效性。研究结果表明:试验与数值模拟计算结果两者之间一致。此外,靶体从单层板过渡到三层板,靶体的主要失效模式从花瓣开裂转变到盘式隆起。     

入射角对跳弹现象影响的数值模拟

利用ANSYS/LS-DYNA3D有限元分析软件,选择适当的弹丸和土壤材料参数建立了弹丸侵彻靶板的有限元实体模型,在同一初始入射速度条件下,对弹丸不同入射角斜侵彻半无限厚土壤靶进行了数值模拟.结果表明当入射角不大于75°时不能出现跳弹现象,当入射角由小变大时,弹丸从侵入靶板演变为出现跳弹现象,随着入射角的增大,越容易产...     

弹丸不同倾角侵彻混凝土影响分析

为了考察弹丸在不同入射角侵彻过程的特性,利用有限元分析软件对弹丸过载环境进行数值模拟。通过分析得到弹丸侵彻过程中的弹体位移、过载加速度、应力曲线,揭示了弹体侵彻靶板的加载特性。结果表明:弹丸入射角越小,侵彻效果好,达到毁伤目标物目的;倾角越小弹头部受到损伤越大。     

靶板厚度对破片声发射信号特征的影响研究

为研究铝合金靶板厚度对靶板声发射信号特征参数的影响,对直径8 mm球形破片侵彻不同厚度铝合金靶板进行数值模拟研究,获得靶板侵彻过程中的声发射信号。仿真分析不同速度下靶板厚度对破片侵彻过程中声发射信号特征参数的变化,研究发现：靶板厚度在3 mm～10 mm范围的声发射信号特征值幅度随破片速度的增大而增大;根据靶板厚度与靶板声发射信号特征参数的关系,选择合适厚度靶板对破片声发射信号进行分析。     

钨合金破片斜侵彻铝板极限速度研究

利用ANSYS/LS-DYNA3D三维动力学有限元软件,对8g钨合金块状破片斜侵彻硬质铝板的过程进行了数值模拟及实弹侵彻实验,获得了在不同着靶角度下的极限穿透速度V50,结果表明:实验和仿真结果基本吻合,随着着靶角度的增大,V50也不断的增大。验证了数值模拟方法的有效性,同时,为杀伤破片最佳初速度的确定提供了一定的参考依据。     

穿爆弹对靶板侵彻能力仿真

为研究在一定着角、着速下穿爆弹对靶板的侵彻能力情况,运用ANSYS/LS-DYNA有限元软件进行建模,对穿爆弹侵彻过程进行数值模拟,再现了侵彻过程,对比仿真结果,得出一定着角、着速下穿爆弹穿透靶板的极限厚度为20mm,为穿爆弹结构的设计提供了依据。     

目标运动对金属射流侵彻效果的影响分析

以靶板的运动对侵彻效果的影响为重点,利用ANSYS/LS-DYNA有限元分析软件进行仿真计算,着重分析了同一射流对靶板不同运动速度下的侵彻情况。     

基于ANSYS／LS-DYNA聚能射流侵彻靶板的数值模拟

利用ANSYS／LS-DYNA有限元大型工程分析软件,对某军用战斗部线型聚能装药切割器进行聚能装药射流形成、侵彻靶板过程的数值仿真,得到与试验结果相近的聚能射流形成和侵彻的物理现象和规律,侵彻深度误差为8．74％,验证了该模型和数值算法的合理性。在战斗部的设计中有一定借鉴意义。     

前级装药侵彻混凝土靶板的仿真和实验研究

根据串联战斗部前级装药的特点,设计出了4种结构的聚能装药。利用有限元软件LS-DYNA对半球罩、大锥角罩、双锥罩聚能装药和球锥罩的射流成型和对混凝土靶板的侵彻进行了数值模拟,并对结果进行了对比分析;然后,通过试验对球锥罩装药进行研究,所得结果与模拟结果一致。结果表明：球锥罩装药对混凝土靶板侵彻深度和孔径都比较合理,适合做双级串联随进战斗部的前级装药。     

不同头部结构的半穿甲战斗部侵彻效能分析

为提高半穿甲弹侵彻有限厚钢靶板效能,研究半穿甲战斗部在不同头部结构下的动态响应。建立了5种不同头部结构模型,对比头部结构对穿甲效果的影响。运用ANSYS/LSDYNA模拟半穿甲战斗部侵彻过程并加以分析,得到侵彻过程中的速度变化与攻角变化等。研究表明,穿透靶板后尖顶型具有更高的侵彻效能;将有限加大的防跳环附在弹头中部,可以增大半穿甲战斗部跳飞角度。     

预制钨破片穿甲仿真分析

本文采用LS-DYNA软件对圆柱形钨破片侵彻钢靶板的情况进行了仿真分析,合理定义其材料模型,并优化了网格的划分,将得到的结果与试验结果进行对比,验证了数值模拟方法的有效性。     

钢球侵彻Ti-6Al-4V靶板的数值分析研究

为了研究不同结构的Ti-6Al-4V靶板的抗弹性能，通过非线性动力学软件AUTODYN对不同直径的钢球侵彻不同结构的Ti-6Al-4V靶板进行了数值仿真，验证了材料模型的可靠性，计算出了不同直径钢球对半无限靶版的极限穿透深度和间隔靶板在不同间隔下的弹道极限速度，为钛合金在军事上的应用提供一定的参考。     

预制钨破片穿甲仿真分析

本文采用LS-DYNA软件对圆柱形钨破片侵彻钢靶板的情况进行了仿真分析,合理定义其材料模型,并优化了网格的划分,将得到的结果与试验结果进行对比,验证了数值模拟方法的有效性.     

弹丸侵彻混凝土靶面的数值模拟与分析

对延时引信弹丸侵彻混凝土靶面进行数值模拟与分析,利用分析软件ANSYS中的LS-DYDA模块,采用仿真与数值分析的方法,分析出弹丸侵彻混凝土靶面的速度及加速度变化曲线,并通过对数据的分析与延伸计算,为检靶技术研究提供理论依据。     

基于LS-DYNA的弹丸侵彻钢靶特性对比分析

利用ANSYS/LS-DYNA模块对不同长径比、锥角的弹丸侵彻相同材质靶板进行数值模拟,获得了弹体加速度和动能损耗曲线。根据相应的环境特性的结果进行总结,为今后的防护提供参考,具有一定的实际应用效益,经济效益。     

平头弹撞击角度对2A12-T4铝合金板失效特性影响的数值模拟

利用有限元软件ABAQUS建立模拟模型,开展38CrSi钢弹体撞击2A12-T4铝合金板数值模拟研究,分析撞击过程中弹体撞击角度对弹道姿态及靶体失效特性的影响。基于数值仿真和实验结果,分析靶体的失效特性,确立不同撞击条件下靶体主要失效模式的转变规律,以及由此对靶体抗撞击性能的影响。研究结果表明：弹体的弹道极限速度随其撞击角度的增大先减小后增大,弹道极限速度在撞击角度约为15°时达到最小值;弹体撞击角度对靶体失效模式存在很大影响,随着弹体撞击角度的增大,靶体主要失效模式由剪切破坏逐渐过渡到撕裂破坏,靶体的撕裂程度不断加剧;弹体初始撞击角度和速度对其在撞击过程中的弹道姿态存在影响,在弹道极限速度附近表现尤为显著。