破片和沖擊波復(fù)合作用下裝甲板毀傷效應(yīng)預(yù)測
發(fā)布時(shí)間:2021-07-29 11:19
為了分析破片和沖擊波復(fù)合作用下對裝甲板的毀傷效應(yīng),采用相似理論對影響裝甲毀傷效應(yīng)的因素進(jìn)行分析,研究了裝甲板毀傷直徑與影響因素之間的關(guān)系,利用有限元軟件AUTODYN對裝甲板復(fù)合毀傷過程進(jìn)行了數(shù)值模擬。研究表明,通過量綱分析建立的毀傷直徑公式,可以進(jìn)行不同破片直徑、速度、角度、炸藥爆轟速度、裝甲板厚度的毀傷直徑預(yù)測,對破片和沖擊波復(fù)合毀傷及裝甲板防護(hù)研究具有一定的指導(dǎo)意義。
【文章來源】:火力與指揮控制. 2020,45(11)北大核心CSCD
【文章頁數(shù)】:5 頁
【部分圖文】:
有限元模型
(總第45-)同一環(huán)境下使用相同材料的破片和同一種類的炸藥對裝甲進(jìn)行毀傷時(shí),毀傷直徑影響因素中有16個(gè)因素與原型相一致,即:則式(2)可簡化為:(3)即:因此,毀傷直徑量綱普遍性方程為:(4)2有限元模型建立及材料參數(shù)選取2.1裝甲板毀傷直徑物理模型破片在對裝甲板毀傷過程中會在入射方向上對裝甲表面產(chǎn)生一定距離的毀傷,這里稱它為毀傷直徑,在入射方向上破片和沖擊波對裝甲板毀傷直徑如圖1所示。圖1裝甲板毀傷直徑2.2有限元模型建立本文主要研究破片先作用沖擊波后作用的結(jié)果,因此,在破片作用完后再激活沖擊波和炸藥,故設(shè)置在0.1ms時(shí)激活空氣域和炸藥?紤]到模型的對稱性,以y軸為對稱軸,建立1/2模型,單位制為mm-mg-μs-k,炸藥在距離裝甲靶板50mm處起爆,起爆采用點(diǎn)起爆方式,設(shè)置在距離靶板50mm位置,沖擊波和靶板之間作用采用流固耦合算法[10],有限元模型如圖2所示。2.3材料參數(shù)選取破片狀態(tài)方程采用Shock,強(qiáng)度模型采用John-sonCook,侵蝕模型采用GeometricStrain。裝甲靶板材料選用4340鋼,采用Shock狀態(tài)方程、JohnsonCook強(qiáng)度方程、JohnsonCook失效模型和Failure侵蝕模型進(jìn)行描述。炸藥選用TNT[8]材料,采用JWL狀態(tài)方程進(jìn)行描述?諝庥?yàn)槔硐霘怏w狀態(tài)方程[11],酌取值為1.4,密度為1.225mg/cm3,e取值為2.068×105。各個(gè)材料的參數(shù)引用文獻(xiàn)[9]。3裝甲毀傷直徑相似規(guī)律數(shù)值模擬3.1破片和沖擊波復(fù)合作用對裝甲板毀傷過程分析通過破片和沖擊波復(fù)合作用對裝甲靶板毀傷的數(shù)值模擬,得到不同時(shí)刻破片和沖擊波復(fù)合作用對裝甲板毀傷云圖和裝甲板節(jié)點(diǎn)徑向位移變化曲線。由圖3可知,整個(gè)毀傷分為兩個(gè)部分,第一部分是破片對裝甲板進(jìn)行毀傷,第二部分?
準(zhǔn)值為1300m/s。破片入射角度琢分別取值為0毅、7.5毅、15毅、22.5毅、30毅,則對應(yīng)90毅-α為90毅、82.5毅、75毅、67.5毅、60毅,基準(zhǔn)值為90毅。裝甲板厚度h1分別取值7mm、8mm、9mm、10mm、11mm、12mm,基準(zhǔn)值為10mm。不同量綱參數(shù)值條件下毀傷直徑量綱值如表2~表5所示。從試驗(yàn)表中找出常數(shù)值為0.283,對表中數(shù)據(jù)按式進(jìn)行擬合,得到各個(gè)量綱對應(yīng)的m和b值,如表6所示。將各m和b值代入通式(i=2,3,5,6),得到各個(gè)量綱的組分方程:圖4裝甲板節(jié)點(diǎn)徑向位移曲線·104·2012
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于PLS特征提取的WNN裝備保障性評估[J]. 魏燕明,甘旭升,孫靜娟,孟祥偉,王寧. 火力與指揮控制. 2019(08)
[2]基于二元語義的裝備維修保障能力評估[J]. 朱敦祥,史憲銘,馬志新,馬全躍. 火力與指揮控制. 2019(07)
[3]裝甲指控裝備軍民融合式維修保障模式[J]. 鄒明虎,趙寧,姚鵬,王占峰. 火力與指揮控制. 2019(06)
[4]軍用飛機(jī)修理模式規(guī)劃決策分機(jī)方法[J]. 王攀,陳云翔,項(xiàng)華春,焦楷哲. 火力與指揮控制. 2018(08)
[5]基于裝備完好率的兩級可修復(fù)備件庫存優(yōu)化模型[J]. 董驍雄,陳云翔,項(xiàng)華春,蔡忠義. 火力與指揮控制. 2018(06)
[6]破片式戰(zhàn)斗部空中爆炸下沖擊波與破片先后作用的臨界爆距研究[J]. 陳長海,侯海量,李萬,朱錫,胡年明. 海軍工程大學(xué)學(xué)報(bào). 2018(02)
[7]沖擊波與破片對波紋雜交夾層板的聯(lián)合毀傷數(shù)值研究[J]. 李勇,肖偉,程遠(yuǎn)勝,劉均,張攀. 爆炸與沖擊. 2018(02)
[8]戰(zhàn)時(shí)裝備維修器材需求預(yù)計(jì)方法[J]. 趙曉東,李雄,孫俊峰. 火力與指揮控制. 2018(01)
[9]破片式戰(zhàn)斗部空中爆炸下沖擊波與破片的耦合作用[J]. 陳長海,侯海量,朱錫,胡年明,李典. 高壓物理學(xué)報(bào). 2018(01)
[10]爆炸沖擊波對裝甲車輛的毀傷效能[J]. 趙旭東,劉國慶,高興勇. 火力與指揮控制. 2017(12)
本文編號:3309226
【文章來源】:火力與指揮控制. 2020,45(11)北大核心CSCD
【文章頁數(shù)】:5 頁
【部分圖文】:
有限元模型
(總第45-)同一環(huán)境下使用相同材料的破片和同一種類的炸藥對裝甲進(jìn)行毀傷時(shí),毀傷直徑影響因素中有16個(gè)因素與原型相一致,即:則式(2)可簡化為:(3)即:因此,毀傷直徑量綱普遍性方程為:(4)2有限元模型建立及材料參數(shù)選取2.1裝甲板毀傷直徑物理模型破片在對裝甲板毀傷過程中會在入射方向上對裝甲表面產(chǎn)生一定距離的毀傷,這里稱它為毀傷直徑,在入射方向上破片和沖擊波對裝甲板毀傷直徑如圖1所示。圖1裝甲板毀傷直徑2.2有限元模型建立本文主要研究破片先作用沖擊波后作用的結(jié)果,因此,在破片作用完后再激活沖擊波和炸藥,故設(shè)置在0.1ms時(shí)激活空氣域和炸藥?紤]到模型的對稱性,以y軸為對稱軸,建立1/2模型,單位制為mm-mg-μs-k,炸藥在距離裝甲靶板50mm處起爆,起爆采用點(diǎn)起爆方式,設(shè)置在距離靶板50mm位置,沖擊波和靶板之間作用采用流固耦合算法[10],有限元模型如圖2所示。2.3材料參數(shù)選取破片狀態(tài)方程采用Shock,強(qiáng)度模型采用John-sonCook,侵蝕模型采用GeometricStrain。裝甲靶板材料選用4340鋼,采用Shock狀態(tài)方程、JohnsonCook強(qiáng)度方程、JohnsonCook失效模型和Failure侵蝕模型進(jìn)行描述。炸藥選用TNT[8]材料,采用JWL狀態(tài)方程進(jìn)行描述?諝庥?yàn)槔硐霘怏w狀態(tài)方程[11],酌取值為1.4,密度為1.225mg/cm3,e取值為2.068×105。各個(gè)材料的參數(shù)引用文獻(xiàn)[9]。3裝甲毀傷直徑相似規(guī)律數(shù)值模擬3.1破片和沖擊波復(fù)合作用對裝甲板毀傷過程分析通過破片和沖擊波復(fù)合作用對裝甲靶板毀傷的數(shù)值模擬,得到不同時(shí)刻破片和沖擊波復(fù)合作用對裝甲板毀傷云圖和裝甲板節(jié)點(diǎn)徑向位移變化曲線。由圖3可知,整個(gè)毀傷分為兩個(gè)部分,第一部分是破片對裝甲板進(jìn)行毀傷,第二部分?
準(zhǔn)值為1300m/s。破片入射角度琢分別取值為0毅、7.5毅、15毅、22.5毅、30毅,則對應(yīng)90毅-α為90毅、82.5毅、75毅、67.5毅、60毅,基準(zhǔn)值為90毅。裝甲板厚度h1分別取值7mm、8mm、9mm、10mm、11mm、12mm,基準(zhǔn)值為10mm。不同量綱參數(shù)值條件下毀傷直徑量綱值如表2~表5所示。從試驗(yàn)表中找出常數(shù)值為0.283,對表中數(shù)據(jù)按式進(jìn)行擬合,得到各個(gè)量綱對應(yīng)的m和b值,如表6所示。將各m和b值代入通式(i=2,3,5,6),得到各個(gè)量綱的組分方程:圖4裝甲板節(jié)點(diǎn)徑向位移曲線·104·2012
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于PLS特征提取的WNN裝備保障性評估[J]. 魏燕明,甘旭升,孫靜娟,孟祥偉,王寧. 火力與指揮控制. 2019(08)
[2]基于二元語義的裝備維修保障能力評估[J]. 朱敦祥,史憲銘,馬志新,馬全躍. 火力與指揮控制. 2019(07)
[3]裝甲指控裝備軍民融合式維修保障模式[J]. 鄒明虎,趙寧,姚鵬,王占峰. 火力與指揮控制. 2019(06)
[4]軍用飛機(jī)修理模式規(guī)劃決策分機(jī)方法[J]. 王攀,陳云翔,項(xiàng)華春,焦楷哲. 火力與指揮控制. 2018(08)
[5]基于裝備完好率的兩級可修復(fù)備件庫存優(yōu)化模型[J]. 董驍雄,陳云翔,項(xiàng)華春,蔡忠義. 火力與指揮控制. 2018(06)
[6]破片式戰(zhàn)斗部空中爆炸下沖擊波與破片先后作用的臨界爆距研究[J]. 陳長海,侯海量,李萬,朱錫,胡年明. 海軍工程大學(xué)學(xué)報(bào). 2018(02)
[7]沖擊波與破片對波紋雜交夾層板的聯(lián)合毀傷數(shù)值研究[J]. 李勇,肖偉,程遠(yuǎn)勝,劉均,張攀. 爆炸與沖擊. 2018(02)
[8]戰(zhàn)時(shí)裝備維修器材需求預(yù)計(jì)方法[J]. 趙曉東,李雄,孫俊峰. 火力與指揮控制. 2018(01)
[9]破片式戰(zhàn)斗部空中爆炸下沖擊波與破片的耦合作用[J]. 陳長海,侯海量,朱錫,胡年明,李典. 高壓物理學(xué)報(bào). 2018(01)
[10]爆炸沖擊波對裝甲車輛的毀傷效能[J]. 趙旭東,劉國慶,高興勇. 火力與指揮控制. 2017(12)
本文編號:3309226
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