重要目標(biāo)深層次化、防護(hù)結(jié)構(gòu)多元化對(duì)高速侵徹戰(zhàn)斗部（以下簡(jiǎn)稱(chēng)“彈體”）的性能指標(biāo)提出了越來(lái)越高的要求。國(guó)內(nèi)外一直致力于彈體侵徹混凝土過(guò)程的外彈道性能研究并取得了長(zhǎng)足進(jìn)步,而且隨著數(shù)值模擬軟硬件的發(fā)展,系統(tǒng)研究侵徹過(guò)載條件下裝藥動(dòng)態(tài)響應(yīng)機(jī)理成為可能。本文以炮射過(guò)載試驗(yàn)為基礎(chǔ),利用有限元和反應(yīng)性分子動(dòng)力學(xué)等數(shù)值模擬方法,從不同尺度研究了彈內(nèi)裝藥動(dòng)態(tài)響應(yīng)機(jī)理。主要研究?jī)?nèi)容如下:在Forrestal侵徹公式基礎(chǔ)上進(jìn)一步推導(dǎo)了貫穿公式。以Hanchak、Cargile和Forrestal等侵徹與貫穿混凝土實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ),運(yùn)用LS-DYNA軟件討論了影響彈體侵徹與貫穿混凝土剩余速度的因素,并計(jì)算分析了彈體過(guò)載曲線。仿真結(jié)果與試驗(yàn)及理論值一致,為準(zhǔn)確研究彈體侵徹混凝土過(guò)程中彈內(nèi)裝藥的動(dòng)態(tài)受力過(guò)程提供了必要前提條件。根據(jù)裝有PBXN-109的彈體以705m/s速度侵徹素混凝土的試驗(yàn),建立了有限元模型。利用正應(yīng)力、剪應(yīng)力和等效塑性應(yīng)變等力學(xué)量的變化規(guī)律,分析了彈內(nèi)裝藥不同部位的受力。結(jié)果表明,裝藥前端以壓應(yīng)力為主,尾端以拉應(yīng)力為主,中部受到較弱的拉應(yīng)力作用。在侵徹期,裝藥受到很強(qiáng)的振蕩,尤其中部出現(xiàn)明顯的拉力... 

【文章來(lái)源】：南京理工大學(xué)江蘇省 211工程院校

【文章頁(yè)數(shù)】：204 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：博士

【部分圖文】：

圖１．６研究?jī)?nèi)容總體方案??１５??

為研宄影響彈體過(guò)載曲線精度的因素作用規(guī)律，同時(shí)驗(yàn)證侵徹和貫穿理論公式的普??適性，經(jīng)廣泛文獻(xiàn)調(diào)研，選取了三組具有代表性的彈體侵徹或貫穿混凝土的試驗(yàn)，其中??試驗(yàn)彈的有限元模型如圖２．１所示。??模型－？??模型二??：嗲秘料；訪轉(zhuǎn)縁＿喊：科你級(jí)＇解錢(qián)等喊：喊滅??模型三??＾■■■■＾??圖２．１三組試驗(yàn)所用彈體的有限元模型??模型一為實(shí)心彈；模型二中，紅色為殼體，其余為模擬裝藥；??模型三中，紅色為殼體，藍(lán)色為傳感器，黃色為電池組，其余為測(cè)試輔助部件??模型一基于Ｈａｎｃｈａｋ等［１３３］所做的動(dòng)能彈貫穿高強(qiáng)混凝土試驗(yàn)。彈體材料４３４０鋼，??質(zhì)量為０．５?ｋｇ，直徑為２５．４?ｍｍ，長(zhǎng)為１４４?ｍｍ，彈頭形狀因子Ｃ７？／／為３．０，初始速度分??別為?３６０?ｍ／ｓ、３８１?ｍ／ｓ、４３４?ｍ／ｓ、６０６?ｍ／ｓ、７４９?ｍ／ｓ?和?１０５８?ｍ／ｓ�；炷领霝�?６１〇ｘ６１〇ｘｌ７８??ｍｍ，單軸靜態(tài)壓縮強(qiáng)度乂為４８?ＭＰａ，模型中未考慮鋼筋。??２０??

數(shù)對(duì)壓力計(jì)算影響較大，因此使用未考慮失效和考慮失效的靜態(tài)失效面方程，擬合無(wú)量??綱參數(shù)＾＾和，的關(guān)系，分別得到ＨＪＣ模型參數(shù)ＨＪＣ２和ＨＪＣ３［１２７］。當(dāng)考慮失效損傷影響??時(shí)，利用ＨＪＣ３參數(shù)擬合和／的關(guān)系［５９’１２７］如圖２．２所示。以ＷＥＳ５０００混凝土實(shí)驗(yàn)數(shù)??據(jù)來(lái)替換原有模型三段式經(jīng)驗(yàn)狀態(tài)方程參數(shù)，并且未考慮失效和考慮失效的靜態(tài)失效面??方程時(shí)，分別得到ＨＪＣ模型參數(shù)ＨＪＣ４［５９＿?ＨＪＣ５。ＨＪＣ模型詳細(xì)參數(shù)值列于附錄Ａ中。??１０－??□?Ｌ〇ｎａ［１２７］??８－?？?Ｘｉｏｎｇ［５９］??４?－??＇＾??２：?ｚ??０?Ａ?｜?ｉ?ｉ?＞?ｉ?■?ｉ?１?ｉ?＇?ｉ?ｉ?１?ｉ??０?１?２?３?４?５?６?７??／＞＊??圖２．２?ＨＪＣ模型中無(wú)量綱參數(shù)和尸’的關(guān)系??以／？１＝６．９２７和／？２＝２．３４５建立模型三的彈體和混凝土靶網(wǎng)格，設(shè)定朽＝０．５，心ａｘ＝０．５，??ｙｉｒｍ＝〇．５時(shí)，彈體以初速４５６?ｍ／ｓ撞擊／ｅ＝３９?ＭＰａ的混凝土，計(jì)算得到的彈體侵徹深度如??表２．８所示。由表２．８可知，利用混凝土?ＨＪＣ３模型計(jì)算得到的彈體侵徹深度和實(shí)驗(yàn)值的??誤差小于５％，這說(shuō)明可以根據(jù)己知／ｅ的混凝土參數(shù)來(lái)預(yù)估其附近范圍的未知／ｃ的混凝??２４??

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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碩士論文
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