為了研究半穿甲彈在極限穿深下對(duì)鋼靶的爆炸毀傷效應(yīng),采用ANSYS/LS-DYNA動(dòng)力學(xué)軟件對(duì)半穿甲彈侵徹鋼靶過(guò)程進(jìn)行仿真分析。通過(guò)二次建模還原鋼靶穿孔形態(tài),進(jìn)一步采用流固耦合算法對(duì)不同侵徹速度下的半穿甲彈爆炸毀傷過(guò)程進(jìn)行數(shù)值模擬分析。結(jié)果表明,在半穿甲彈的侵爆綜合毀傷作用下,半穿甲彈侵爆綜合毀傷能力隨侵徹速度的增加而增大;同時(shí),獲取了靶板后方20 cm處的沖擊波壓力大小,為防護(hù)設(shè)備損傷情況提供了重要判據(jù)。 

【文章來(lái)源】：兵器裝備工程學(xué)報(bào). 2020,41(05)北大核心

【文章頁(yè)數(shù)】：5 頁(yè)

【部分圖文】：

美軍AN-M43半穿甲彈示意圖

半穿甲彈侵徹鋼靶防護(hù)結(jié)構(gòu)有限元模型見(jiàn)圖2，侵徹過(guò)程仿真模型由半穿甲彈殼體、炸藥、靶板組成，均采用拉格朗日網(wǎng)格。半穿甲彈彈長(zhǎng)1.48 m，彈徑0.273 m，彈重500 lb，裝藥量60 kg;靶板防護(hù)結(jié)構(gòu)厚1 m，半徑1.5 m。為節(jié)省運(yùn)行時(shí)間，可將模型簡(jiǎn)化為1/2對(duì)稱模型，并在對(duì)稱面施加對(duì)稱約束，靶板的周向設(shè)置為全約束，半穿甲彈與靶板之間的接觸定義為侵蝕接觸，炸藥和殼體之間接觸定義為自動(dòng)面-面接觸。仿真模型由彈體、炸藥、空氣、鋼靶組成。根據(jù)在大應(yīng)變及高應(yīng)變率下的動(dòng)力學(xué)研究對(duì)比得出，半穿甲彈彈體材料選用4340鋼較為合理[9]，靶板材料選用603裝甲鋼，均使用Johnson-Cook模型進(jìn)行描述，靶板材料的失效由最大失效塑性應(yīng)變來(lái)決定是否刪除失效單元。4340鋼和603裝甲鋼的材料參數(shù)如表1。其中A為屈服應(yīng)力常數(shù)，B為應(yīng)變硬化常數(shù)，n為應(yīng)變硬化指數(shù)，c為應(yīng)變率相關(guān)系數(shù)，m為溫度相關(guān)指數(shù)。

選取著靶速度800 m/s情況給出爆炸過(guò)程中的壓力云圖如圖5。由壓力云圖可以看到半穿甲彈由底部起爆，爆轟波開(kāi)始向彈頭方向傳遞，在159μs炸藥完全被起爆，在213μs爆炸產(chǎn)生的爆轟波傳遞到靶板的底部，可以明顯的觀察到爆炸所產(chǎn)生的爆轟波傳遞過(guò)程。不同著靶速度下的爆炸過(guò)程完成后得到爆炸對(duì)鋼靶的毀傷結(jié)果以及靶板后方20 cm處沖擊波壓力時(shí)間曲線分別如圖6所示。圖4 爆炸過(guò)程有限元模型

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]小型艦艇復(fù)合防護(hù)結(jié)構(gòu)加筋板抗侵徹能力分析[J]. 苗潤(rùn),王偉力,吳世永,劉宏杰.  兵器裝備工程學(xué)報(bào). 2018(10)
[2]基于CDEM的鉆地彈侵徹爆炸全過(guò)程數(shù)值模擬研究[J]. 馮春,李世海,郝衛(wèi)紅,葛偉.  振動(dòng)與沖擊. 2017(13)
[3]著靶姿態(tài)對(duì)半穿甲戰(zhàn)斗部穿甲過(guò)程的影響[J]. 侯曠怡,李可達(dá),張新偉.  兵器裝備工程學(xué)報(bào). 2017(04)
[4]不同頭部結(jié)構(gòu)的半穿甲戰(zhàn)斗部侵徹效能分析[J]. 齊文龍,杜忠華.  機(jī)械制造與自動(dòng)化. 2016(05)
[5]多層靶板結(jié)構(gòu)對(duì)穿甲影響的模擬仿真研究[J]. 宋萬(wàn)成.  裝備制造技術(shù). 2016(04)
[6]彈體頭部形狀對(duì)穿甲爆破彈穿甲性能影響的仿真[J]. 陳勇軍,王雨時(shí),聞泉.  計(jì)算機(jī)輔助工程. 2013(05)
[7]反艦導(dǎo)彈戰(zhàn)斗部的侵徹爆炸毀傷效應(yīng)研究[J]. 朱建方,王偉力,曾亮.  兵工學(xué)報(bào). 2010(S1)



本文編號(hào)：3561360