【摘要】：目前常用的幾種沖擊波毀傷評價方法各有其優(yōu)缺點,而效應(yīng)靶評估方法具有工作可靠、使用方便、成本低廉等突出優(yōu)點。因此,為對不同爆炸實驗中效應(yīng)靶在沖擊波毀傷評估中的應(yīng)用進(jìn)行研究,探討效應(yīng)靶評估方法,論文主要做了以下工作：1)基于彈塑性變形理論,分析效應(yīng)靶在爆炸沖擊波壓力下塑性變形機理,即工作原理。初步設(shè)計了用于不同實驗環(huán)境的兩種效應(yīng)靶及其安裝結(jié)構(gòu)。以φ300×1.8mmm效應(yīng)靶為例,探討了效應(yīng)靶動態(tài)特性的分析方法。2)應(yīng)用有限元動力學(xué)分析軟件ANSYS/LS-DYNA,建立了炸藥、空氣、效應(yīng)靶模型,并進(jìn)行了數(shù)值模擬分析,并利用爆炸塔進(jìn)行了小當(dāng)量TNT爆炸實驗,驗證了該模擬仿真結(jié)果的正確性。3)通過實驗,研究了(φ)390×2mm效應(yīng)靶在0.4kg、0.7kg、1.0kg TNT不同炸距處的變形規(guī)律。采用量綱分析及相似理論建立了效應(yīng)靶撓度的變化模型,并對該模型進(jìn)行了可靠性分析。4)對φ300×1.8mmm效應(yīng)靶在大型戰(zhàn)斗部爆炸場實驗中的變形響應(yīng)進(jìn)行了研究,建立沖擊波壓力與效應(yīng)靶撓度的對應(yīng)關(guān)系。依據(jù)等效載荷原理將沖擊波載荷簡化,進(jìn)行加載仿真,并與實驗結(jié)果對比,驗證了加載仿真的可靠性。5)以效應(yīng)靶撓度為毀傷參照標(biāo)準(zhǔn),通過加載仿真定量探討了沖擊波等毀傷曲線理論,驗證了等毀傷曲線函數(shù)公式。在此基礎(chǔ)上,定量分析了沖擊波毀傷準(zhǔn)則適用范圍,為更多學(xué)者判斷結(jié)構(gòu)在沖擊波作用下適用何種毀傷準(zhǔn)則提供依據(jù)。
【學(xué)位授予單位】：南京理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TJ410
【圖文】：

邐效應(yīng)祀在爆炸沖擊波毀傷評估中的應(yīng)用研究逡逑的三角載荷，效應(yīng)}\0中心單元位移時程曲線如圖２．５所示。逡逑４－５廠邋＾邐逡逑Ｉ邐１．４ＭＰａ逡逑：逡逑Ｉ邋３—邋Ｌ邐邐ａＺＭＰａ逡逑ｒ：邋ｆ逡逑。１５－邋ＩＩ卜邐邐邐邐邐邐邐邐邐邐Ｏ．ｇＭＰａ逡逑Ｏ＊！邐Ｉ邐１邐Ｉ邐１邐Ｉ邐１邐逡逑０邐２邐４邐６邐８邐１０邐１２逡逑ｔ／ｍｓ逡逑圖２．５效應(yīng)ＩＥ在不同載荷作用下中心單元位移時程曲線逡逑由圖２．５看出，效應(yīng)ＩＥ在０．２ＭＰａ？１．４ＭＰａ載荷作用下變形燒度在１．４ｃｍ￣４．５ｃｍ之間，逡逑響應(yīng)良好，因此，初步選擇材料為２Ａ１２培合金的①３００ｘ１．８／ｗｎ效應(yīng)祀在實際毀傷工況逡逑爆炸場中應(yīng)用，最終效應(yīng)靴的響應(yīng)還需要在實際實驗中得到檢驗。同理，針對爆炸塔中逡逑小當(dāng)量實驗，效應(yīng){某嘰繆≡瘼伲常梗埃荊跡玻鰨罰�，緡撳响应将栽懼R率的Ｄ庵蟹治觶詒義險ㄋ笛櫓械玫郊煅欏ｅ義希玻玻殘в\0安裝結(jié)構(gòu)設(shè)計逡逑效應(yīng)祀的安裝結(jié)構(gòu)需滿足幾個條件：１）能夠?qū)⑿?yīng)}\0邊界固定。當(dāng)效應(yīng)}\0受到?jīng)_擊逡逑波作用時，若邊界約束不夠，效應(yīng)祀邊界部分將在沖擊波作用下向中心移動，其變形必逡逑然難以反映沖擊波毀傷效能。２）安裝結(jié)構(gòu)便于攜帶。大型爆炸實驗一般是在偏僻野外進(jìn)逡逑行，每次實驗都需要布置多個效應(yīng)}\0，如結(jié)構(gòu)太大或笨重，則攜帶不便。３）安裝結(jié)構(gòu)結(jié)逡逑實可靠

效應(yīng){某嘰繆≡瘼伲常梗埃荊跡玻鰨罰浚嚀逑煊詰諶率的Ｄ庵蟹治齙玫郊煅欏ｅ義習(xí)滄敖峁股杓棋義系陌滄敖峁剮杪慵父鎏跫海保┠芄喚в\0邊界固定。當(dāng)效應(yīng)}\0受若邊界約束不夠，效應(yīng)祀邊界部分將在沖擊波作用下向中心移動，其沖擊波毀傷效能。２）安裝結(jié)構(gòu)便于攜帶。大型爆炸實驗一般是在偏僻驗都需要布置多個效應(yīng)}\0，如結(jié)構(gòu)太大或笨重，則攜帶不便。３）安裝易固定。安裝結(jié)構(gòu)如果不結(jié)實，在沖擊波作用下發(fā)生大變形，會影響效應(yīng)}\0安裝結(jié)構(gòu)若不固定，在沖擊波作用下一起運動，消耗沖擊波能法反應(yīng)沖擊波毀傷效能。逡逑述要求，本文設(shè)計了如圖２．６所示的效應(yīng){陌滄敖峁�，主要由效应祀、的禍�(zhǔn)芎脫菇舭寮傲蛹菟菽缸槌�，将效应}\0通過連接件螺母和緊板和底架之間，中間為效應(yīng)祀有效受載面積，爆炸沖擊波載荷作用產(chǎn)生塑性變形，根據(jù)變形燒度評估炸藥的毀傷威力。逡逑‘“‘

ｐｓ＾逡逑５逡逑圖２．７效應(yīng)祀前五階振型逡逑自振頻率及振型都是效應(yīng)}\0結(jié)構(gòu)的固有特性，從表２．２、圖２．７可得知，當(dāng)效應(yīng)靴振逡逑動頻率達(dá)到１８９．８９Ｈｚ時，其形變即為一階振型，每階自振頻率對應(yīng)相應(yīng)階次振型。當(dāng)逡逑作用于效應(yīng)祀的載荷主要頻率成分與某階自振頻率接近時，效應(yīng)祀最容c詵⑸嗨聘媒族義洗味雜φ裥偷謀湫巍ｅ義弦讕萸叭頌岢齙木楣劍郟福莘治齔寤韃ɑ偕俗莢蛉縵攏荷櫳в氳淖哉裰芷諼�，辶x希罰掊澹絅＝＿＿＼＿邋＝邋０．００５２６６５邋＝邋５．２６６＾５邐（２．１）逡逑／邋１８９．８９逡逑沖擊波正壓作用時間為ｔ，對于效應(yīng)靴沖擊波超壓準(zhǔn)則適用條件：逡逑／＞１０ｒ＞５２．６６ｗ５邐（２．２）逡逑對于效應(yīng)祀沖擊波沖量準(zhǔn)則適用條件：逡逑ｔ＜Ｔ／４＜＼３＼６ｍｓ邐（２．３）逡逑對于效應(yīng)祀沖擊波超壓——沖量準(zhǔn)則適用條件：逡逑１．３１６７ｎ５邋＝邋ｒ／４＜ｒ＜１０ｒ邋＝邋５２．６６＾５邐（２．４）逡逑后文將對前人提出的沖擊波毀傷準(zhǔn)則適用條件進(jìn)行驗證及分析。逡逑２．４本章小結(jié)逡逑根據(jù)彈塑性變形理論，分析了效應(yīng)勒在爆炸沖擊波壓力下塑性變形機理，即效應(yīng)祀逡逑的工作原理。本章在考慮效應(yīng)ＩＥ工作原理及設(shè)計要求的基礎(chǔ)上，針對兩種典型實驗，爆逡逑炸塔小當(dāng)量ＴＮＴ實驗及大型戰(zhàn)斗部爆炸場實驗初步設(shè)計了兩種型號效應(yīng)}\0，分別為逡逑０３９０ｘ２；ｗｎ和ａ＞３００ｘｌ．８Ａｗｍ的２Ａ１２鉛合金效應(yīng)}\0

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：2762210