胞元結構液態(tài)復合裝甲對射流的干擾特性研究
發(fā)布時間：2021-10-24 18:09
液體對射流的穩(wěn)定性具有良好的干擾效果,這使得液態(tài)復合裝甲成為新型復合裝甲中一個重要的研究方向。胞元結構液態(tài)復合裝甲是在胞元結構中填充液體,通過液體和胞元夾層共同作用對射流的穩(wěn)定性產生干擾。開展胞元結構液態(tài)復合裝甲對射流的干擾特性研究將為液態(tài)復合裝甲的設計提供參考。通過理論分析、數(shù)值模擬計算和試驗研究相結合的方法,分別對射流侵徹飽含液體的單胞結構和胞元結構液態(tài)復合裝甲的過程進行了研究。（1）基于虛擬原點理論、沖擊波反射理論和射流干擾理論,從沖擊波傳播方向、傳播路徑和反射方式3個方面改進并完善了射流侵徹飽含液體的單胞結構的理論模型,并將整個過程分為6個階段,得到了射流受干擾的速度區(qū)間表達式和剩余穿深表達式。對單胞結構內液體的噴散情況進行了理論分析,并且將液體的噴散分為2個階段,得到了液體的逸散速度表達式。理論計算的射流受干擾的速度區(qū)間、剩余頭部速度和剩余穿深,發(fā)現(xiàn)和數(shù)值模擬和試驗得到的結果吻合較好。（2）利用數(shù)值模擬研究了單胞結構的內腔直徑和內腔高度對液體徑向匯聚和回流特性的影響,通過理論和數(shù)值模擬研究了內腔高度對飽含液體的單胞結構抗射流侵徹性能的影響。結果表明:液體的回流特性隨著單胞結構...
【文章來源】：南京理工大學江蘇省 211工程院校
【文章頁數(shù)】：71 頁
【學位級別】：碩士
【部分圖文】：
圖１．１聚能射流形成過程??Ｉ??
和報告也是少有的。本文選取胞元結構液態(tài)復合裝甲為研究對象，該復合裝甲高強度??鋼板作為面板和背板材料，Ｗ填充液體的緊密排列的胞元結構（胞元形狀可Ｗ是六邊??形、正方形、圓形等）作為夾芯層，如圖１．２所示。研究成果可直接用于新型破甲戰(zhàn)斗??部結構設計，完善聚能裝藥侵徹理論，為裝甲防護結構的設計和優(yōu)化提供理論依據(jù)和技??術支持。??曲？：??圖１．２胞元結構液態(tài)復合裝甲??１．２國內外研究現(xiàn)狀??１．２．１復合祀板對射流的干擾特性研巧現(xiàn)狀??多年Ｗ來裝甲設計專家們都在尋找能有效降低金屬射流侵深的方法，縱觀目前國內??外陸軍車輛裝甲防護領域，采用較多的方法是：在裝甲表面添加一些特殊結構，我們稱??之為附加裝甲。附加裝甲能夠使射流在侵徹過程中發(fā)生偏轉、減速和侵蝕等各種干擾效??果，從而降低射流的侵徹深度。典型的有爆炸反應裝甲、被動反應裝甲和復合裝甲。??２??
并且能夠使破甲威力下降７５％。爆炸反應裝甲由兩層薄的鋼板作為面板和背??板，中間夾著一層炸藥組成。射流侵徹裝甲過程中引爆炸藥，爆炸的能量驅動兩塊鋼板??向兩側運動，同時切割、干擾、侵蝕射流，并降低其侵徹能力，如圖１．３所示。??ｙｙｙ??圖１．３?ＥＲＡ對聚能射流的干擾示意圖??２０世紀８０年代，Ｍａｙｓｅｌｅｓｓ和Ｅｒｌｉ化等腳在研究飛板與射流相互作用的實驗基礎上，??解釋了爆炸反應裝甲抗射流侵徹的機理，并且提出了?＂ＰｅｂｂｌｅＳｔｏｎｅＭｏｄｅｌ＂模型。依據(jù)??飛板和射流的質量之比，把飛板與射流的相互作用過程劃分為２部分：間斷過程和連續(xù)??過程。飛板中孔的大小由祀板強度和射流直徑?jīng)Q定。Ｈｅｌｄ［７］研究發(fā)現(xiàn)射流受運動祀板的??干擾程度隨時間而増大。并且射流受到的干擾來自２個相反的方向，方向取決于射流與??哪一塊飛板作用。Ｈｅｌｄ［８］和Ｉｓｍａｉｌ［９］等對于對稱的爆炸反應裝甲做了研究，鉛板厚度分別??為１１１１〇１和３?１＾１，結果表明爆炸反應裝甲盒的效率與尸＾／價成正比。肪沈和８；３１１她［１０】改??變爆炸反應裝甲的面板、背板厚度和炸藥層的厚度對ＥＲＡ進行參數(shù)化研究，并且改變面??板、背板的鋼材型號進行試驗研究
【參考文獻】：
期刊論文
[1]水下和空中爆炸沖擊波傳播特性對比分析[J]. 張社榮,孔源,王高輝. 振動與沖擊. 2014(13)
[2]爆炸載荷下蜂窩夾層復合結構吸能特性研究[J]. 朱易,黃正祥,祖旭東,肖強強,賈鑫,劉彥艷. 彈箭與制導學報. 2014(03)
[3]飛機油箱水錘效應研究方法及進展[J]. 劉國繁,陳照峰,王永健,劉偉蘭. 航空工程進展. 2014(01)
[4]坦克裝甲車輛裝甲防護發(fā)展研究[J]. 房凌暉,鄭翔玉,馬麗,汪倫根. 四川兵工學報. 2014(02)
[5]異型夾層結構復合靶板抗射流侵徹性能研究[J]. 張鐘文,黃正祥,祖旭東,賈鑫. 高壓物理學報. 2013(06)
[6]裝甲戰(zhàn)車防護技術研究[J]. 李向榮,趙海龍. 四川兵工學報. 2013(05)
[7]橡膠復合靶板抗成型裝藥射流侵徹研究[J]. 祖旭東,黃正祥,賈鑫,肖強強. 南京理工大學學報. 2012(06)
[8]裝甲車輛防護技術研究現(xiàn)狀與發(fā)展[J]. 曹賀全,張廣明,孫素杰,孫葆森. 兵工學報. 2012(12)
[9]橡膠夾層厚度對復合靶板抗射流侵徹性能的影響[J]. 祖旭東,黃正祥,賈鑫,肖強強. 高壓物理學報. 2012(05)
[10]方孔蜂窩夾層板在爆炸載荷下的吸能特性[J]. 鄧磊,王安穩(wěn),毛柳偉,李魁彬. 振動與沖擊. 2012(17)
博士論文
[1]反爆炸反應裝甲理論與關鍵技術研究[D]. 姬龍.南京理工大學 2013
[2]水下炮孔爆破水中沖擊波傳播特性[D]. 柴修偉.武漢理工大學 2009
[3]蜂窩夾層殼的線性與非線性靜動力數(shù)值分析方法研究[D]. 崔光育.清華大學 1995
碩士論文
[1]爆炸反應裝甲等效靶研究[D]. 劉蓓蓓.南京理工大學 2015
本文編號：3455738
【文章來源】：南京理工大學江蘇省 211工程院校
【文章頁數(shù)】：71 頁
【學位級別】：碩士
【部分圖文】：
圖１．１聚能射流形成過程??Ｉ??
和報告也是少有的。本文選取胞元結構液態(tài)復合裝甲為研究對象，該復合裝甲高強度??鋼板作為面板和背板材料，Ｗ填充液體的緊密排列的胞元結構（胞元形狀可Ｗ是六邊??形、正方形、圓形等）作為夾芯層，如圖１．２所示。研究成果可直接用于新型破甲戰(zhàn)斗??部結構設計，完善聚能裝藥侵徹理論，為裝甲防護結構的設計和優(yōu)化提供理論依據(jù)和技??術支持。??曲？：??圖１．２胞元結構液態(tài)復合裝甲??１．２國內外研究現(xiàn)狀??１．２．１復合祀板對射流的干擾特性研巧現(xiàn)狀??多年Ｗ來裝甲設計專家們都在尋找能有效降低金屬射流侵深的方法，縱觀目前國內??外陸軍車輛裝甲防護領域，采用較多的方法是：在裝甲表面添加一些特殊結構，我們稱??之為附加裝甲。附加裝甲能夠使射流在侵徹過程中發(fā)生偏轉、減速和侵蝕等各種干擾效??果，從而降低射流的侵徹深度。典型的有爆炸反應裝甲、被動反應裝甲和復合裝甲。??２??
并且能夠使破甲威力下降７５％。爆炸反應裝甲由兩層薄的鋼板作為面板和背??板，中間夾著一層炸藥組成。射流侵徹裝甲過程中引爆炸藥，爆炸的能量驅動兩塊鋼板??向兩側運動，同時切割、干擾、侵蝕射流，并降低其侵徹能力，如圖１．３所示。??ｙｙｙ??圖１．３?ＥＲＡ對聚能射流的干擾示意圖??２０世紀８０年代，Ｍａｙｓｅｌｅｓｓ和Ｅｒｌｉ化等腳在研究飛板與射流相互作用的實驗基礎上，??解釋了爆炸反應裝甲抗射流侵徹的機理，并且提出了?＂ＰｅｂｂｌｅＳｔｏｎｅＭｏｄｅｌ＂模型。依據(jù)??飛板和射流的質量之比，把飛板與射流的相互作用過程劃分為２部分：間斷過程和連續(xù)??過程。飛板中孔的大小由祀板強度和射流直徑?jīng)Q定。Ｈｅｌｄ［７］研究發(fā)現(xiàn)射流受運動祀板的??干擾程度隨時間而増大。并且射流受到的干擾來自２個相反的方向，方向取決于射流與??哪一塊飛板作用。Ｈｅｌｄ［８］和Ｉｓｍａｉｌ［９］等對于對稱的爆炸反應裝甲做了研究，鉛板厚度分別??為１１１１〇１和３?１＾１，結果表明爆炸反應裝甲盒的效率與尸＾／價成正比。肪沈和８；３１１她［１０】改??變爆炸反應裝甲的面板、背板厚度和炸藥層的厚度對ＥＲＡ進行參數(shù)化研究，并且改變面??板、背板的鋼材型號進行試驗研究
【參考文獻】：
期刊論文
[1]水下和空中爆炸沖擊波傳播特性對比分析[J]. 張社榮,孔源,王高輝. 振動與沖擊. 2014(13)
[2]爆炸載荷下蜂窩夾層復合結構吸能特性研究[J]. 朱易,黃正祥,祖旭東,肖強強,賈鑫,劉彥艷. 彈箭與制導學報. 2014(03)
[3]飛機油箱水錘效應研究方法及進展[J]. 劉國繁,陳照峰,王永健,劉偉蘭. 航空工程進展. 2014(01)
[4]坦克裝甲車輛裝甲防護發(fā)展研究[J]. 房凌暉,鄭翔玉,馬麗,汪倫根. 四川兵工學報. 2014(02)
[5]異型夾層結構復合靶板抗射流侵徹性能研究[J]. 張鐘文,黃正祥,祖旭東,賈鑫. 高壓物理學報. 2013(06)
[6]裝甲戰(zhàn)車防護技術研究[J]. 李向榮,趙海龍. 四川兵工學報. 2013(05)
[7]橡膠復合靶板抗成型裝藥射流侵徹研究[J]. 祖旭東,黃正祥,賈鑫,肖強強. 南京理工大學學報. 2012(06)
[8]裝甲車輛防護技術研究現(xiàn)狀與發(fā)展[J]. 曹賀全,張廣明,孫素杰,孫葆森. 兵工學報. 2012(12)
[9]橡膠夾層厚度對復合靶板抗射流侵徹性能的影響[J]. 祖旭東,黃正祥,賈鑫,肖強強. 高壓物理學報. 2012(05)
[10]方孔蜂窩夾層板在爆炸載荷下的吸能特性[J]. 鄧磊,王安穩(wěn),毛柳偉,李魁彬. 振動與沖擊. 2012(17)
博士論文
[1]反爆炸反應裝甲理論與關鍵技術研究[D]. 姬龍.南京理工大學 2013
[2]水下炮孔爆破水中沖擊波傳播特性[D]. 柴修偉.武漢理工大學 2009
[3]蜂窩夾層殼的線性與非線性靜動力數(shù)值分析方法研究[D]. 崔光育.清華大學 1995
碩士論文
[1]爆炸反應裝甲等效靶研究[D]. 劉蓓蓓.南京理工大學 2015
本文編號：3455738
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