爆炸沖擊波對(duì)小型導(dǎo)彈目標(biāo)的破壞性分析
發(fā)布時(shí)間:2022-08-13 16:31
本文以典型反坦克導(dǎo)彈的簡(jiǎn)化殼體模型為研究對(duì)象,在廣泛總結(jié)前人研究成果和剛塑性模型假定的基礎(chǔ)上推導(dǎo)了導(dǎo)彈殼體的彈翼薄板結(jié)構(gòu)、彈體圓柱殼體結(jié)構(gòu)在爆炸沖擊載荷作用下的動(dòng)力學(xué)響應(yīng)方程,利用仿真軟件的多物質(zhì)歐拉算法分析了某線型裝藥結(jié)構(gòu)的爆炸沖擊波流場(chǎng),并采用歐拉-拉格朗日耦合方法對(duì)此沖擊波流場(chǎng)下固定支承懸臂薄板結(jié)構(gòu)、自由圓柱殼體結(jié)構(gòu)以及整體導(dǎo)彈殼體的瞬態(tài)動(dòng)力響應(yīng)進(jìn)行了數(shù)值模擬。本文首先對(duì)典型反坦克導(dǎo)彈的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和易損性進(jìn)行分析,再介紹了沖擊波的相關(guān)理論,并利用Autodyn軟件數(shù)值計(jì)算了線型裝藥結(jié)構(gòu)的沖擊波流場(chǎng)參數(shù);然后分析了導(dǎo)彈彈翼簡(jiǎn)化的薄板結(jié)構(gòu)在沖擊載荷下的塑性動(dòng)力學(xué)響應(yīng),并對(duì)前述沖擊波流場(chǎng)對(duì)固定支承的彈翼薄板的沖擊過(guò)程進(jìn)行了數(shù)值模擬,得到了薄板的變形情況;然后推導(dǎo)了局部沖擊載荷下圓柱殼體的塑性動(dòng)力學(xué)響應(yīng)方程,通過(guò)仿真計(jì)算探究了不同強(qiáng)度和載荷寬度沖擊波作用下圓柱殼體的塑性變形響應(yīng);最后建立了導(dǎo)彈在裝藥爆炸沖擊波作用下的整體計(jì)算模型并進(jìn)行了數(shù)值分析,研究了導(dǎo)彈的整體殼體結(jié)構(gòu)在不同強(qiáng)度沖擊波作用下的破壞,分析了該裝藥結(jié)構(gòu)的破壞能力。
【文章頁(yè)數(shù)】:91 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
1 緒論
1.1 引言
1.2 典型反坦克導(dǎo)彈的目標(biāo)特性
1.2.1 典型反坦克導(dǎo)彈的一般特點(diǎn)
1.2.2 反坦克導(dǎo)彈的毀傷模式及機(jī)理
1.2.3 反坦克導(dǎo)彈殼體及彈翼的簡(jiǎn)化模型
1.3 沖擊波作用下結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)響應(yīng)分析的研究概況及現(xiàn)狀
1.3.1 動(dòng)力學(xué)分析的一般方法
1.3.2 流固耦合動(dòng)力學(xué)分析簡(jiǎn)介
1.3.3 薄板沖擊載荷下塑性響應(yīng)的研究現(xiàn)狀
1.3.4 圓柱殼體沖擊響應(yīng)的研究現(xiàn)狀
1.4 AUTODYN顯示動(dòng)力學(xué)分析軟件爆炸沖擊響應(yīng)的理論與簡(jiǎn)介
1.4.1 Autodyn的爆炸模擬及材料模型
1.4.2 Autodyn的特色映射技術(shù)及高精度單物質(zhì)Euler-FCT求解器
1.4.3 Euler-Lagrange流固耦合分析簡(jiǎn)介
1.5 本文的主要工作
2. 線形裝藥結(jié)構(gòu)的爆炸沖擊波及其近場(chǎng)載荷
2.1 沖擊波的一般概念
2.2 爆炸沖擊波的形成和傳播
2.3 沖擊波的基本方程和經(jīng)驗(yàn)公式
2.4 沖擊波對(duì)障礙物的作用
2.4.1 沖擊波的正反射
2.4.2 沖擊波的斜反射
2.4.3 沖擊波對(duì)圓柱壁面的繞射
2.4.4 沖擊波作用于障礙物的沖量
2.4.5 沖擊波的正壓作用時(shí)間
2.5 某裝藥爆炸沖擊波形成和傳播的數(shù)值模擬
2.5.1 裝藥的幾何模型
2.5.2 計(jì)算參數(shù)及網(wǎng)格
2.5.3 計(jì)算結(jié)果及分析
2.6 球形等效裝藥的確定
2.7 本章小結(jié)
3. 懸臂板在沖擊波作用下的塑性動(dòng)力學(xué)響應(yīng)
3.1 懸臂矩形薄板受均布橫向載荷下動(dòng)力學(xué)響應(yīng)
3.1.1 懸臂矩形薄板受均布橫向載荷下彎曲的簡(jiǎn)化梁模型
3.1.2 理想剛塑性系統(tǒng)沖擊載荷下的基本運(yùn)動(dòng)方程
3.1.3 剛塑性梁的運(yùn)動(dòng)基本方程
3.1.3.1 塑性鉸的運(yùn)動(dòng)連續(xù)方程
3.1.3.2 剛性區(qū)與塑性區(qū)的運(yùn)動(dòng)
3.1.4 均布沖擊載荷作用下懸臂梁的動(dòng)力響應(yīng)
3.2 薄板在沖擊波載荷下大撓度彎曲的有限元求解
3.2.1 沖擊波下導(dǎo)彈彈翼的計(jì)算模型
3.2.3 有限元模型
3.2.4 仿真結(jié)果
3.2.4.1 R=1500mm時(shí)的仿真結(jié)果
3.2.4.2 R=2000mm時(shí)的仿真結(jié)果
3.2.4.3 R=2500mm時(shí)的仿真結(jié)果
3.2.5 結(jié)果分析
3.3 本章小結(jié)
4. 自由圓柱殼體在沖擊波作用下的塑性動(dòng)力學(xué)響應(yīng)
4.1 空間自由圓柱殼體的動(dòng)力學(xué)模型
4.2 圓柱殼體在局部側(cè)向載荷作用下的塑性動(dòng)力學(xué)響應(yīng)
4.2.1 圓柱殼體側(cè)向載荷下塑性動(dòng)力學(xué)響應(yīng)的基本理論
4.2.2 殼體外載荷作用下的平衡方程
4.2.3 等效參量的確定
4.2.4 局部脈沖載荷下的自由圓柱殼體的塑性動(dòng)力響應(yīng)
4.3 沖擊波作用下導(dǎo)彈圓杜殼體的塑性動(dòng)力學(xué)響應(yīng)仿真分析
4.3.1 沖擊波下自由圓柱殼體的計(jì)算模型
4.3.2 有限元模型
4.3.3 仿真結(jié)果
4.3.3.1 200mm寬度載荷下的仿真結(jié)果
4.3.3.2 400mm寬度載荷下的仿真結(jié)果
4.3.4 結(jié)果分析
4.4 本章小結(jié)
5 爆炸沖擊波下導(dǎo)彈結(jié)構(gòu)破壞情況的數(shù)值仿真
5.1 導(dǎo)彈結(jié)構(gòu)在爆炸沖擊波下作用下的數(shù)值仿真模型
5.2 數(shù)值分析結(jié)果
5.3 仿真結(jié)果分析
5.4 本章小結(jié)
6 總結(jié)與展望
致謝
參考文獻(xiàn)
本文編號(hào):3677373
【文章頁(yè)數(shù)】:91 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
1 緒論
1.1 引言
1.2 典型反坦克導(dǎo)彈的目標(biāo)特性
1.2.1 典型反坦克導(dǎo)彈的一般特點(diǎn)
1.2.2 反坦克導(dǎo)彈的毀傷模式及機(jī)理
1.2.3 反坦克導(dǎo)彈殼體及彈翼的簡(jiǎn)化模型
1.3 沖擊波作用下結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)響應(yīng)分析的研究概況及現(xiàn)狀
1.3.1 動(dòng)力學(xué)分析的一般方法
1.3.2 流固耦合動(dòng)力學(xué)分析簡(jiǎn)介
1.3.3 薄板沖擊載荷下塑性響應(yīng)的研究現(xiàn)狀
1.3.4 圓柱殼體沖擊響應(yīng)的研究現(xiàn)狀
1.4 AUTODYN顯示動(dòng)力學(xué)分析軟件爆炸沖擊響應(yīng)的理論與簡(jiǎn)介
1.4.1 Autodyn的爆炸模擬及材料模型
1.4.2 Autodyn的特色映射技術(shù)及高精度單物質(zhì)Euler-FCT求解器
1.4.3 Euler-Lagrange流固耦合分析簡(jiǎn)介
1.5 本文的主要工作
2. 線形裝藥結(jié)構(gòu)的爆炸沖擊波及其近場(chǎng)載荷
2.1 沖擊波的一般概念
2.2 爆炸沖擊波的形成和傳播
2.3 沖擊波的基本方程和經(jīng)驗(yàn)公式
2.4 沖擊波對(duì)障礙物的作用
2.4.1 沖擊波的正反射
2.4.2 沖擊波的斜反射
2.4.3 沖擊波對(duì)圓柱壁面的繞射
2.4.4 沖擊波作用于障礙物的沖量
2.4.5 沖擊波的正壓作用時(shí)間
2.5 某裝藥爆炸沖擊波形成和傳播的數(shù)值模擬
2.5.1 裝藥的幾何模型
2.5.2 計(jì)算參數(shù)及網(wǎng)格
2.5.3 計(jì)算結(jié)果及分析
2.6 球形等效裝藥的確定
2.7 本章小結(jié)
3. 懸臂板在沖擊波作用下的塑性動(dòng)力學(xué)響應(yīng)
3.1 懸臂矩形薄板受均布橫向載荷下動(dòng)力學(xué)響應(yīng)
3.1.1 懸臂矩形薄板受均布橫向載荷下彎曲的簡(jiǎn)化梁模型
3.1.2 理想剛塑性系統(tǒng)沖擊載荷下的基本運(yùn)動(dòng)方程
3.1.3 剛塑性梁的運(yùn)動(dòng)基本方程
3.1.3.1 塑性鉸的運(yùn)動(dòng)連續(xù)方程
3.1.3.2 剛性區(qū)與塑性區(qū)的運(yùn)動(dòng)
3.1.4 均布沖擊載荷作用下懸臂梁的動(dòng)力響應(yīng)
3.2 薄板在沖擊波載荷下大撓度彎曲的有限元求解
3.2.1 沖擊波下導(dǎo)彈彈翼的計(jì)算模型
3.2.3 有限元模型
3.2.4 仿真結(jié)果
3.2.4.1 R=1500mm時(shí)的仿真結(jié)果
3.2.4.2 R=2000mm時(shí)的仿真結(jié)果
3.2.4.3 R=2500mm時(shí)的仿真結(jié)果
3.2.5 結(jié)果分析
3.3 本章小結(jié)
4. 自由圓柱殼體在沖擊波作用下的塑性動(dòng)力學(xué)響應(yīng)
4.1 空間自由圓柱殼體的動(dòng)力學(xué)模型
4.2 圓柱殼體在局部側(cè)向載荷作用下的塑性動(dòng)力學(xué)響應(yīng)
4.2.1 圓柱殼體側(cè)向載荷下塑性動(dòng)力學(xué)響應(yīng)的基本理論
4.2.2 殼體外載荷作用下的平衡方程
4.2.3 等效參量的確定
4.2.4 局部脈沖載荷下的自由圓柱殼體的塑性動(dòng)力響應(yīng)
4.3 沖擊波作用下導(dǎo)彈圓杜殼體的塑性動(dòng)力學(xué)響應(yīng)仿真分析
4.3.1 沖擊波下自由圓柱殼體的計(jì)算模型
4.3.2 有限元模型
4.3.3 仿真結(jié)果
4.3.3.1 200mm寬度載荷下的仿真結(jié)果
4.3.3.2 400mm寬度載荷下的仿真結(jié)果
4.3.4 結(jié)果分析
4.4 本章小結(jié)
5 爆炸沖擊波下導(dǎo)彈結(jié)構(gòu)破壞情況的數(shù)值仿真
5.1 導(dǎo)彈結(jié)構(gòu)在爆炸沖擊波下作用下的數(shù)值仿真模型
5.2 數(shù)值分析結(jié)果
5.3 仿真結(jié)果分析
5.4 本章小結(jié)
6 總結(jié)與展望
致謝
參考文獻(xiàn)
本文編號(hào):3677373
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