通過(guò)對(duì)彈體運(yùn)動(dòng)坐標(biāo)系與靶板固定坐標(biāo)系關(guān)系的分析,推導(dǎo)出彈體引信內(nèi)三軸加速度傳感器實(shí)測(cè)過(guò)載的彈體姿態(tài)計(jì)算公式。采用LS-DYNA有限元分析軟件對(duì)彈體高速侵徹多層金屬靶板進(jìn)行了仿真分析,得到了彈體引信的實(shí)時(shí)過(guò)載數(shù)據(jù)及彈體姿態(tài)變化情況�；诜抡娅@得的過(guò)載數(shù)據(jù),利用本文推導(dǎo)的理論公式對(duì)彈體姿態(tài)變化進(jìn)行了計(jì)算,并將理論計(jì)算結(jié)果與仿真結(jié)果進(jìn)行了對(duì)比分析,結(jié)果顯示姿態(tài)角誤差在0°到5°之間,驗(yàn)證了該方法的有效性。 

【文章來(lái)源】：兵器裝備工程學(xué)報(bào). 2020,41(08)北大核心

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【部分圖文】：

彈體運(yùn)動(dòng)坐標(biāo)系與靶板固定坐標(biāo)系

采用有限元?jiǎng)恿W(xué)軟件LS-DYNA對(duì)彈體斜侵徹多層加筋鋼靶板進(jìn)行數(shù)值仿真，彈體采用各向同性彈塑性模型(*MAT＿PLASTIC＿KINEMATIC)，靶體采用Johnson-Cook材料模型(*MAT＿JOHNOSN＿COOK)以及Gruneisen狀態(tài)方程(*EOS＿GRUNEISEN)，彈體和靶板分別為G50鋼和922A(10CrNi2MoCu)鋼，材料參數(shù)分別見(jiàn)表1、表2。彈體為?400 mm×1 300 mm的截卵型彈體，頭部長(zhǎng)560 mm，卵型半徑為1 000 mm，靶板為含T型加強(qiáng)筋的均質(zhì)靶板，彈體初始速度為1 200 m/s，計(jì)算時(shí)間步長(zhǎng)為10μs。通過(guò)數(shù)值仿真可以得到三軸加速度傳感器在靶板固定坐標(biāo)系下的軸向加速度以及徑向加速度，如圖2所示。由仿真得到的三軸加速度傳感器的過(guò)載信息推得實(shí)測(cè)過(guò)載信息前，首先需要對(duì)坐標(biāo)系進(jìn)行變換。一個(gè)點(diǎn)P在靶板固定坐標(biāo)系下的坐標(biāo)為P(x,y,z)，經(jīng)坐標(biāo)變換后在彈體運(yùn)動(dòng)坐標(biāo)系下的坐標(biāo)為P"(x",y",z")，坐標(biāo)變換過(guò)程中平移量為，繞x軸旋轉(zhuǎn)角為α，繞y軸旋轉(zhuǎn)角為β，繞z軸旋轉(zhuǎn)角為γ，示意圖如圖3所示。

由仿真得到的三軸加速度傳感器的過(guò)載信息推得實(shí)測(cè)過(guò)載信息前，首先需要對(duì)坐標(biāo)系進(jìn)行變換。一個(gè)點(diǎn)P在靶板固定坐標(biāo)系下的坐標(biāo)為P(x,y,z)，經(jīng)坐標(biāo)變換后在彈體運(yùn)動(dòng)坐標(biāo)系下的坐標(biāo)為P"(x",y",z")，坐標(biāo)變換過(guò)程中平移量為，繞x軸旋轉(zhuǎn)角為α，繞y軸旋轉(zhuǎn)角為β，繞z軸旋轉(zhuǎn)角為γ，示意圖如圖3所示。式中:矩陣A為空間固定坐標(biāo)系到彈體運(yùn)動(dòng)坐標(biāo)系的變換矩陣。將仿真數(shù)據(jù)代入坐標(biāo)系變換公式得到新的實(shí)測(cè)過(guò)載，如圖4所示。

【參考文獻(xiàn)】：
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