【摘要】：彈丸侵立于金屬靶是彈靶侵徹作用模式之一,通過半侵徹彈丸滯留于靶面上可實現(xiàn)特定的作用效應(yīng)。本文通過量綱理論、低速氣炮試驗、材料微觀實驗和數(shù)值模擬等手段開展了金屬彈靶半侵徹作用相似性及侵立特性研究。基于量綱理論獲得了影響半侵徹彈道特性的主控參量,以及彈丸侵徹位置等參量的相似準(zhǔn)則,并確定了幾何縮比和非相似材料模擬所需滿足的相似條件;根據(jù)彈靶材料特點和彈靶作用條件,給出了幾何縮比模型與材料擬似的試驗方案。通過半侵徹氣炮試驗,驗證了幾何與非相似材料模擬的半侵徹作用相似性,通過鋁彈丸、鋼彈丸半侵徹鋁靶的幾何縮比與非相似材料模型試驗,均可實現(xiàn)正常侵立,不同幾何模比與非相似材料模擬試驗數(shù)據(jù)誤差均小于5%。典型試驗結(jié)果表明,彈頭凹槽可有效侵入靶板,靶材塑性變形,形成對彈丸反彈阻力;靶材塑性變形能力及沖擊韌性直接影響彈頭凹槽內(nèi)材料與結(jié)構(gòu)的貼合度,以及靶材損傷破壞及裂紋的形成。通過彈靶半侵徹動態(tài)作用的數(shù)值模擬研究,在與試驗結(jié)果校驗基礎(chǔ)上,進一步對大模比與高強鋼侵徹高韌靶的幾何條件和非相似材料模擬條件進行了驗證;獲得了彈靶半侵徹作用隨時空演變的特性,基于試驗與仿真數(shù)據(jù),獲得了彈丸半侵徹位置隨彈速變化的無量綱經(jīng)驗公式。基于靶材微觀特性分析、彈靶動態(tài)沖擊下靶材流動變形失效以及不同條件靶材流動變形對侵立的影響,獲得了彈頭凹槽結(jié)構(gòu)、彈速對侵立的影響規(guī)律,隨著沖擊速度增加靶材形變區(qū)域增加,靶材損傷累積變大,容易導(dǎo)致凹槽處材料斷裂;并獲得了凹槽結(jié)構(gòu)對靶材損傷失效的影響規(guī)律。
【學(xué)位授予單位】：北京理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TJ410

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本文編號：2749581