重要目標深層次化、防護結(jié)構(gòu)多元化對高速侵徹戰(zhàn)斗部（以下簡稱“彈體”）的性能指標提出了越來越高的要求。國內(nèi)外一直致力于彈體侵徹混凝土過程的外彈道性能研究并取得了長足進步,而且隨著數(shù)值模擬軟硬件的發(fā)展,系統(tǒng)研究侵徹過載條件下裝藥動態(tài)響應(yīng)機理成為可能。本文以炮射過載試驗為基礎(chǔ),利用有限元和反應(yīng)性分子動力學等數(shù)值模擬方法,從不同尺度研究了彈內(nèi)裝藥動態(tài)響應(yīng)機理。主要研究內(nèi)容如下:在Forrestal侵徹公式基礎(chǔ)上進一步推導了貫穿公式。以Hanchak、Cargile和Forrestal等侵徹與貫穿混凝土實驗為基礎(chǔ),運用LS-DYNA軟件討論了影響彈體侵徹與貫穿混凝土剩余速度的因素,并計算分析了彈體過載曲線。仿真結(jié)果與試驗及理論值一致,為準確研究彈體侵徹混凝土過程中彈內(nèi)裝藥的動態(tài)受力過程提供了必要前提條件。根據(jù)裝有PBXN-109的彈體以705m/s速度侵徹素混凝土的試驗,建立了有限元模型。利用正應(yīng)力、剪應(yīng)力和等效塑性應(yīng)變等力學量的變化規(guī)律,分析了彈內(nèi)裝藥不同部位的受力。結(jié)果表明,裝藥前端以壓應(yīng)力為主,尾端以拉應(yīng)力為主,中部受到較弱的拉應(yīng)力作用。在侵徹期,裝藥受到很強的振蕩,尤其中部出現(xiàn)明顯的拉力... 

【文章來源】：南京理工大學江蘇省 211工程院校

【文章頁數(shù)】：204 頁

【學位級別】：博士

【部分圖文】：

圖１．６研究內(nèi)容總體方案??１５??

為研宄影響彈體過載曲線精度的因素作用規(guī)律，同時驗證侵徹和貫穿理論公式的普??適性，經(jīng)廣泛文獻調(diào)研，選取了三組具有代表性的彈體侵徹或貫穿混凝土的試驗，其中??試驗彈的有限元模型如圖２．１所示。??模型－？??模型二??：嗲秘料；訪轉(zhuǎn)縁＿喊：科你級＇解錢等喊：喊滅??模型三??＾■■■■＾??圖２．１三組試驗所用彈體的有限元模型??模型一為實心彈；模型二中，紅色為殼體，其余為模擬裝藥；??模型三中，紅色為殼體，藍色為傳感器，黃色為電池組，其余為測試輔助部件??模型一基于Ｈａｎｃｈａｋ等［１３３］所做的動能彈貫穿高強混凝土試驗。彈體材料４３４０鋼，??質(zhì)量為０．５?ｋｇ，直徑為２５．４?ｍｍ，長為１４４?ｍｍ，彈頭形狀因子Ｃ７？／／為３．０，初始速度分??別為?３６０?ｍ／ｓ、３８１?ｍ／ｓ、４３４?ｍ／ｓ、６０６?ｍ／ｓ、７４９?ｍ／ｓ?和?１０５８?ｍ／ｓ�；炷领霝�?６１〇ｘ６１〇ｘｌ７８??ｍｍ，單軸靜態(tài)壓縮強度乂為４８?ＭＰａ，模型中未考慮鋼筋。??２０??

數(shù)對壓力計算影響較大，因此使用未考慮失效和考慮失效的靜態(tài)失效面方程，擬合無量??綱參數(shù)＾＾和，的關(guān)系，分別得到ＨＪＣ模型參數(shù)ＨＪＣ２和ＨＪＣ３［１２７］。當考慮失效損傷影響??時，利用ＨＪＣ３參數(shù)擬合和／的關(guān)系［５９’１２７］如圖２．２所示。以ＷＥＳ５０００混凝土實驗數(shù)??據(jù)來替換原有模型三段式經(jīng)驗狀態(tài)方程參數(shù)，并且未考慮失效和考慮失效的靜態(tài)失效面??方程時，分別得到ＨＪＣ模型參數(shù)ＨＪＣ４［５９＿?ＨＪＣ５。ＨＪＣ模型詳細參數(shù)值列于附錄Ａ中。??１０－??□?Ｌ〇ｎａ［１２７］??８－?？?Ｘｉｏｎｇ［５９］??４?－??＇＾??２：?ｚ??０?Ａ?｜?ｉ?ｉ?＞?ｉ?■?ｉ?１?ｉ?＇?ｉ?ｉ?１?ｉ??０?１?２?３?４?５?６?７??／＞＊??圖２．２?ＨＪＣ模型中無量綱參數(shù)和尸’的關(guān)系??以／？１＝６．９２７和／？２＝２．３４５建立模型三的彈體和混凝土靶網(wǎng)格，設(shè)定朽＝０．５，心ａｘ＝０．５，??ｙｉｒｍ＝〇．５時，彈體以初速４５６?ｍ／ｓ撞擊／ｅ＝３９?ＭＰａ的混凝土，計算得到的彈體侵徹深度如??表２．８所示。由表２．８可知，利用混凝土?ＨＪＣ３模型計算得到的彈體侵徹深度和實驗值的??誤差小于５％，這說明可以根據(jù)己知／ｅ的混凝土參數(shù)來預估其附近范圍的未知／ｃ的混凝??２４??

【參考文獻】：
期刊論文
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碩士論文
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[3]澆注PBX的力學行為與本構(gòu)模型研究[D]. 唐明峰.中國工程物理研究院 2014
[4]混凝土HJC動態(tài)本構(gòu)模型的研究[D]. 李耀.合肥工業(yè)大學 2009



本文編號：3101687