研究裝甲材料的分層結(jié)構(gòu)設(shè)計是很重要的課題,分析多層靶板結(jié)構(gòu)特性、破壞模式、破片特性等因素對靶板的抗沖擊穿透能力的影響,這對裝甲防護(hù)能力的改進(jìn)存在一定的指導(dǎo)作用。本文選用鎢合金球形破片和Q235鋼板作為研究對象,利用鎢球撞擊總厚度7.2mm的單層和不同厚度比的接觸式雙層靶試驗,分析了在不同工況下鎢球的彈道極限并且觀察了不同層狀結(jié)構(gòu)靶板的失效模式。試驗結(jié)果表明:靶板的層結(jié)構(gòu)對抗沖擊穿透能力和彈道極限有重大影響。當(dāng)雙層靶的面板厚度與總厚度的比值為1/2時,靶板具有比同厚度單層靶更強的抗沖擊穿透能力并且具有最高的彈道極限;當(dāng)比值為3/4時,靶板的彈道極限與單層靶基本一樣;而厚度比為1/4的雙層靶的最低且抗沖擊穿透能力最弱。靶板的破壞模式與靶板的結(jié)構(gòu)、靶板的厚度以及破片侵徹靶板時的初始速度等因素有很大的關(guān)系。在試驗的基礎(chǔ)上,建立了剛性球形破片撞擊接觸式雙層靶的穿透破壞理論模型,包括剪切沖塞能量消耗模型、局部凹陷變形的能量消耗模型、整體盤形變形的能量消耗模型以及球形破片穿透兩層目標(biāo)的能量消耗公式。經(jīng)理論計算與試驗結(jié)果比較,兩者符合較好。根據(jù)計算和分析,雙層靶的失效模式是存在整體盤形變形的剪切沖塞破... 

【文章來源】：中北大學(xué)山西省

【文章頁數(shù)】：80 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

彈丸穿透不同靶板的橫截面

中北大學(xué)學(xué)位論文5驗研究。通過觀察撞擊過程中彈丸和靶板的形態(tài)變化，分析了疊層次序?qū)Π邪宓目箾_擊穿透能力的影響。試驗研究可知，對于平頭彈丸和半球形頭彈丸，當(dāng)其侵徹雙層靶時，面板為薄板、背板為厚板的彈道極限要比面板為厚板、背板為薄板低，說明疊層次序?qū)﹄p層靶的抗沖擊穿透能力的影響很大。但是對于卵形頭彈卻與平頭和半球形頭彈丸的影響規(guī)律相反[18]。除此之外，對于平頭和卵形頭彈丸，彈道極限與靶板層數(shù)呈負(fù)相關(guān)；對于半球形頭彈丸，彈道極限與靶板層數(shù)先呈負(fù)相關(guān)，當(dāng)靶板的分層數(shù)持續(xù)增加時又呈正相關(guān)；隨著彈體撞擊前初始速度的增加，分層數(shù)這一因素對其彈道極限的影響減小[19]。（a）Ovoidprojectile，T2T2，v1=146.2m/s，vr=93.0m/s（b）Flatnoseprojectile，T2T2，v1=154.3m/s，vr=104.2m/s（c）Hemisphericalprojectile，T2T2，v1=141.2m/s，vr=74.1m/s圖1-2彈丸撞擊靶板的典型侵徹過程圖Figure1-2typicalpenetrationprocessdiagramofprojectilepenetrattingtargetplate2016年，郝鵬等通過輕氣炮撞擊試驗研究了卵形彈丸正撞擊總厚度為2mm的2A12鋁合金單層靶和雙層靶，圖1-3中顯示出該試驗的試驗布置情況，分析了靶板

中北大學(xué)學(xué)位論文6的層狀結(jié)構(gòu)對靶板破壞形式和抗沖擊穿透能力的影響。研究分析表明，無論是單層靶還是雙層靶，靶板的失效模式均是花瓣破壞；但隨著初始速度的增加，靶板分層結(jié)構(gòu)對其抗沖擊穿透能力的影響逐漸減小[20]。圖1-3試驗系統(tǒng)示意圖Figure1-3schematicdiagramofExperimentalsystem1.2.2國內(nèi)外的理論分析現(xiàn)狀1979年，Marom和Bodner對平頭彈撞擊多層靶問題提出了如下幾個假設(shè)：（1）無間隔式多層靶的第二層對面板的作用是通過壓縮應(yīng)力來抵擋面板的沖塞向前移動；（2）彈丸穿透面板的殘余速度被用作擊中第二層的初始撞擊速度；（3）將面板的沖塞與破片看作是撞擊第二層板的新彈體。在假設(shè)的基礎(chǔ)上推導(dǎo)出了無間隔式多層靶的彈道極限公式[21]。1988年，Radin和Goldsmith采用了同樣的方法，并且獲得了鈍頭和錐形頭彈丸穿透無間隔式多層靶的彈道極限公式[22]。1998年，Woodward和Cimpoeru建立了一個多層板的穿透模型，其中假設(shè)面板的失效模式為沖塞破壞，而其余各層靶板是通過整體碟形變形而使靶板失效的。此模型的計算結(jié)果與文獻(xiàn)中報道的試驗結(jié)果十分吻合[23]。2005年，Liang等針對鈍頭彈撞擊多層靶問題，提出了一種基于動能守恒和動量守恒定律的分析模型，該模型假設(shè)每層靶板的失效模式都是沖塞破壞，而且不考慮無

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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博士論文
[1]動能彈在不同材料靶體中的侵徹行為研究[D]. 何濤.中國科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2007

碩士論文
[1]平頭彈穿透雙層金屬板的理論與數(shù)值模擬研究[D]. 任善良.中國科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2018



本文編號：3143007