【摘要】：彈體侵徹靶板一直是軍工領(lǐng)域研究的熱門課題,在數(shù)值模擬計算中,一般認(rèn)為在侵徹過程中彈體溫升影響較小,因此不考慮熱傳導(dǎo)的影響,這是與事實不相符合的,在侵徹過程中彈體溫度的升高使彈內(nèi)裝藥出現(xiàn)早燃、早炸以及電子器械提前損壞的現(xiàn)象日益增多,尤其是鉆地彈。鑒于此,本文利用ANSYS/LS-DYNA軟件數(shù)值模擬了彈體在侵徹靶板過程中彈體溫度場的變化。本文提出彈體在侵徹過程中熱力耦合生熱的原因,建立彈體溫度場變化的計算模型,理論推導(dǎo)出彈體在侵徹過程中溫度場變化的影響因素;分析選擇鎢合金穿甲彈和鋼板的本構(gòu)模型和方程,數(shù)值模擬出鎢合金穿甲彈在不同速度下斜侵徹鋼板過程中彈體溫度場的變化,得知彈體速度越大,溫度場變化越大,所受到的應(yīng)力越大,達到了屈服應(yīng)力出現(xiàn)塑性變形,侵徹過程中彈頭部分材料失效,出現(xiàn)絕熱剪切現(xiàn)象和“自銳效應(yīng)”,這樣進一步提高了穿甲彈的侵徹性能;分析選擇鉆地彈和混凝土的本構(gòu)模型和方程,數(shù)值模擬出鉆地彈在不同速度以及不同彈頭形狀下垂直侵徹混凝土過程中彈體溫度場的變化,得知彈體速度越大,彈體頭部變形越嚴(yán)重,呈現(xiàn)“蘑菇頭”形狀,不同彈體速度和彈頭形狀對彈體壁厚以及彈頭段長度均有較大影響。通過數(shù)值模擬結(jié)果可以看出:彈體速度為1000m/s,彈頭半錐角為900(球形彈頭),彈體壁厚為1.5cm以及彈體速度為1300m/s,彈頭半錐角為450(卵形彈頭)、彈頭軸向厚度為8cm時,彈內(nèi)溫升達到200℃,這時與炸藥熔點(高于200℃)相當(dāng),彈內(nèi)溫升極易對彈內(nèi)裝藥構(gòu)成威脅。該研究對彈體結(jié)構(gòu)設(shè)計提供理論依據(jù),對防止鉆地彈出現(xiàn)早燃、早炸具有重要的指導(dǎo)意義。當(dāng)通過改變彈體(轉(zhuǎn)速、長徑比等)、靶板(材料等)和其它參數(shù)(侵徹角度等)研究溫度場時,本文的研究方法對其均具有一定的借鑒作用。
【學(xué)位授予單位】：中北大學(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：2800643