【摘要】：跳飛、滑移及彈道偏轉(zhuǎn)問(wèn)題一直是斜侵徹研究的焦點(diǎn)問(wèn)題。對(duì)于低速?gòu)椡栊鼻謴亟饘侔凶饔�，低速的作用條件使得彈靶作用開坑階段的影響與靶板自由表面效應(yīng)更為顯著，這些為斜侵徹彈道的研究帶來(lái)更大的挑戰(zhàn)。為此，本文擬針對(duì)低速?gòu)椡栊鼻謴亟饘侔械膹椀罊C(jī)理開展研究。 基于量綱理論獲得了影響斜侵徹彈道特性的主控參量，以及侵深、彈道偏轉(zhuǎn)角等彈道參量的相似準(zhǔn)則，并確定了幾何相似模擬和非相似材料模擬所需滿足的相似條件；通過(guò)對(duì)彈丸斜侵徹金屬靶研究，獲得了侵深、速度、過(guò)載和彈道偏轉(zhuǎn)角隨時(shí)間的變化特性曲線；得到了斜侵徹彈道特征量間的關(guān)聯(lián)性，彈丸姿態(tài)偏轉(zhuǎn)角為彈丸所受力矩累積總量的直接體現(xiàn)，而彈丸所受偏轉(zhuǎn)力矩直接影響彈道偏轉(zhuǎn)角加速度值，其變化規(guī)律相同； 通過(guò)對(duì)不同彈靶作用條件下彈丸斜侵徹金屬靶的仿真研究，獲得了著速、著角和攻角對(duì)斜侵徹彈道的影響規(guī)律；基于相似準(zhǔn)則的函數(shù)理論和仿真數(shù)據(jù)得到了兼顧彈靶作用條件多個(gè)主控因素影響的彈道偏轉(zhuǎn)角經(jīng)驗(yàn)公式；通過(guò)正交設(shè)計(jì)試驗(yàn)，獲得了對(duì)彈道偏轉(zhuǎn)角影響的主次關(guān)系依次為：著角、著速和攻角； 基于不同彈頭形狀和材料的彈丸斜侵徹金屬靶彈道特性數(shù)值分析，獲得了在本文研究條件下尖卵形彈丸隨幾何函數(shù)增加，侵深增加，彈道偏轉(zhuǎn)角減�。欢鴮�(duì)于截卵形彈則隨幾何函數(shù)的增大彈道偏轉(zhuǎn)角增加；分析了異型頭彈丸對(duì)侵徹過(guò)程過(guò)載、彈道偏轉(zhuǎn)角的影響作用，與常規(guī)尖卵彈頭相比，彈道偏轉(zhuǎn)角較�。粠Ц郊咏Y(jié)構(gòu)的新結(jié)構(gòu)彈丸通過(guò)改變彈靶作用過(guò)程中所受力矩，可形成對(duì)侵徹彈道轉(zhuǎn)正的效果； 基于侵徹彈道試驗(yàn)研究，研究了非相似材料的模型實(shí)驗(yàn)侵徹過(guò)程的相似律，分析了低速?gòu)椡栊鼻謴亟饘侔械膹椀捞匦�，結(jié)合理論和模擬結(jié)果表明，對(duì)于斜侵徹彈道存速，低速鋼彈丸和鋁彈丸侵徹相同的鋁靶、高強(qiáng)鋼的彈靶侵徹在相似條件下，滿足非相似材料間的相似律；低速?gòu)椡枨謴亟饘侔锌苫谒P(guān)注的彈道因變量進(jìn)行非相似材料模擬實(shí)驗(yàn)。
【學(xué)位授予單位】：北京理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TJ410
【圖文】：

為了簡(jiǎn)化計(jì)算，假設(shè)彈丸軸線、彈丸速度矢量和目標(biāo)面法線在同一平面內(nèi)。彈丸斜侵徹中厚鋼靶的碰靶示意圖如圖2.1 所示。圖 2.1 彈丸碰靶示意圖在用模擬方法研究彈丸斜侵徹中厚金屬靶時(shí)，我們并非對(duì)每一個(gè)物理量特性及其在侵徹中的變化規(guī)律都同樣感興趣。從工程實(shí)驗(yàn)的角度出發(fā)，我們著重研究的是侵徹的整體效應(yīng)，也就是說(shuō)，我們以所謂集積效果作為研究對(duì)象。這樣，斜侵徹過(guò)程中的某些物理量可以作為次要物理量，并且穿甲侵徹過(guò)程的時(shí)間很短，穿甲過(guò)程的熱效應(yīng)可以不考慮，即不考慮熱效應(yīng)對(duì)材料性能的影響。所以，對(duì)斜侵徹彈道性能的影響因素主要包括以下幾個(gè)方面：(1)彈丸方面幾何形狀：彈丸直徑 d，全彈長(zhǎng) l，彈頭形狀系數(shù) N*；彈丸材料的物理性能和力學(xué)特性：材料的密度p ，彈性模量pE ，剪切模量pG ，靜態(tài)屈服強(qiáng)度yp 和強(qiáng)度極限sp 。另外，在侵徹碰撞過(guò)程中彈體材料會(huì)產(chǎn)生應(yīng)變率效應(yīng)，隨著應(yīng)變率增大，材料的屈服強(qiáng)度也會(huì)增加，可以用 Johnson-Cook 應(yīng)變率強(qiáng)化模型表示如下：01 lndpypC 其中：dp 為動(dòng)態(tài)的屈服強(qiáng)度；Cp為材料應(yīng)變率系數(shù)；0 p 為參考應(yīng)變率(為了方便

圖 2.3 應(yīng)力-應(yīng)變曲線圖可以改寫為：2 20 02 20 02 20 0'''' ''' ''' 't tp pp pt tp ps sp pE Ev vE Ev vv v 足幾何相似的前提下，若模型和原型的材料可以認(rèn)為它們本構(gòu)相似，最終得到的侵徹深

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2717106