新型、高效的侵徹體結(jié)構(gòu)是動能彈的重要發(fā)展方向,管—桿伸出式結(jié)構(gòu)侵徹體作為一種新異形侵徹體,既可有效避免大長徑比桿式彈所引起的一系列問題,又能帶來穿甲威力增益,在穿甲領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景。文中針對該型侵徹體,采用理論分析、數(shù)值模擬和試驗研究的方法,分別對該侵徹體垂直侵徹、斜侵徹均質(zhì)裝甲鋼靶,以及其頭部結(jié)構(gòu)相關(guān)侵徹問題與其侵徹增益情況進行系統(tǒng)的研究。本文的研究工作對侵徹毀傷評估、新型動能武器系統(tǒng)設(shè)計提供技術(shù)支持和理論依據(jù)。本文主要研究內(nèi)容包括以下幾個方面：（1）進行了管—桿伸出式侵徹體垂直侵徹機理及特性研究�；跅U式侵徹體的A—-T模型,結(jié)合伸出式侵徹體的結(jié)構(gòu)特征,并考慮了侵徹過程中的絕熱剪切機制,建立起管—桿伸出式侵徹體垂直侵徹半無限均質(zhì)靶板簡化理論模型。在1300-1800m/s速度范圍內(nèi),通過理論模型計算,得出不同侵徹階段侵徹體的剩余速度、剩余長度及侵徹深度的變化情況。同時,開展了相應(yīng)數(shù)值模擬及試驗研究,理論計算結(jié)果與另外兩者吻合較好。并從仿真與試驗結(jié)果分析中,闡述了該侵徹體侵徹過程中特有的物理現(xiàn)象與其彈坑形成機制,以及侵徹過程中產(chǎn)生侵徹增益的相關(guān)因素。（2）進行了管—桿伸出式侵徹... 

【文章頁數(shù)】：137 頁

【學(xué)位級別】：博士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
主要符號表
1 緒論
    1.1 研究背景和意義
    1.2 國內(nèi)外相關(guān)問題研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢
        1.2.1 國內(nèi)外相關(guān)侵徹機理的研究狀況
        1.2.2 國內(nèi)外異形侵徹體的研究狀況
    1.3 本文研究的目的、手段和主要內(nèi)容
2 伸出式侵徹體垂直侵徹機理及特性研究
    2.1 引言
    2.2 伸出式侵徹體垂直侵徹半無限靶板簡化模型
        2.2.1 靶板材料抗力R_t的介紹與新定義
        2.2.2 侵徹過程概述
        2.2.3 頭部侵徹階段模型
        2.2.4 管體侵徹階段模型
        2.2.5 管體與桿體重合部侵徹階段模型
    2.3 伸出式侵徹體垂直侵徹半無限靶板試驗研究
        2.3.1 試驗概況
        2.3.2 試驗結(jié)果與分析
    2.4 伸出式侵徹體垂直侵徹半無限靶數(shù)值模擬研究
        2.4.1 有限元模型的建立及相關(guān)介紹
        2.4.2 數(shù)值模擬結(jié)果及分析
        2.4.3 試驗與仿真的侵徹深度結(jié)果對比及分析
    2.5 理論模型計算與數(shù)值模擬及試驗結(jié)果的對比分析
        2.5.1 伸出式侵徹體終止侵徹的三種不同情況
        2.5.2 理論模型計算結(jié)果與仿真及試驗結(jié)果的分析比較
    2.6 本章小結(jié)
3 伸出式侵徹體斜侵徹機理及特性研究
    3.1 引言
    3.2 伸出式侵徹體斜侵徹有限厚靶板分析模型
        3.2.1 侵徹過程概述及基本假設(shè)
        3.2.2 頭部侵徹階段模型
        3.2.3 管體侵徹階段模型
        3.2.4 桿體侵徹階段模型
    3.3 伸出式侵徹體斜侵徹有限厚靶板試驗研究
        3.3.1 試驗概況
        3.3.2 試驗結(jié)果與分析
    3.4 伸出式侵徹體斜侵徹有限厚靶板數(shù)值模擬研究
        3.4.1 有限元模型建立
        3.4.2 著角45°下數(shù)值模擬結(jié)果及分析
        3.4.3 分析模型計算結(jié)果與數(shù)值模擬及試驗結(jié)果對比分析
        3.4.4 沖塞穿透的討論
    3.5 伸出式侵徹體斜侵徹半無限厚靶板分析模型
        3.5.1 頭部侵徹階段模型
        3.5.2 管體侵徹階段模型
        3.5.3 桿體侵徹階段模型
    3.6 伸出式侵徹體斜侵徹半無限厚靶板數(shù)值模擬
        3.6.1 數(shù)值模擬結(jié)果
        3.6.2 理論模型計算結(jié)果與數(shù)值模擬結(jié)果對比分析
    3.7 攻角對伸出式侵徹體斜侵徹的影響研究
        3.7.1 斜侵徹下攻角對坑口尺寸影響的試驗研究
        3.7.2 攻角對伸出式侵徹體斜侵徹影響的數(shù)值模擬研究
    3.8 本章小結(jié)
4 基于頭部結(jié)構(gòu)侵徹不同類型靶板相關(guān)問題研究
    4.1 引言
    4.2 剛性頭部結(jié)構(gòu)侵徹的半經(jīng)驗公式介紹及計算分析
    4.3 侵蝕頭部結(jié)構(gòu)對斜侵徹有限厚靶板的影響研究
        4.3.1 頭部方案概況
        4.3.2 仿真結(jié)果及分析
    4.4 侵蝕頭部形狀對斜侵徹層合靶的影響研究
        4.4.1 頭部方案概況
        4.4.2 數(shù)值模擬結(jié)果及分析
        4.4.3 試驗結(jié)果及分析
        4.4.4 穿甲塊侵徹優(yōu)勢的分析
    4.5 截錐形侵蝕頭部結(jié)構(gòu)對薄金屬靶板跳飛的研究
        4.5.1 跳飛問題介紹
        4.5.2 數(shù)值模擬結(jié)果及分析
        4.5.3 修正的Tate模型
        4.5.4 驗證試驗研究
    4.6 本章小結(jié)
5 伸出式侵徹體侵徹增益研究
    5.1 引言
    5.2 伸出式侵徹體的侵徹深度增益機制
        5.2.1 管體與桿體侵徹深度關(guān)系的推導(dǎo)
        5.2.2 相對基準(zhǔn)桿垂直侵徹深度增益分析模型
    5.3 垂直侵徹半無限靶板增益的數(shù)值模擬研究
        5.3.1 垂直侵徹數(shù)值模擬結(jié)果對比
        5.3.2 垂直侵徹侵深增益與剩余動能增益結(jié)果及分析
    5.4 斜侵徹靶板增益數(shù)值模擬研究
        5.4.1 斜侵徹半無限靶的侵徹深度增益情況
        5.4.2 著角45°下有限厚靶板剩余能量增益結(jié)果及分析
    5.5 本章小結(jié)
6 結(jié)束語
    6.1 研究工作總結(jié)
    6.2 本文的創(chuàng)新點
    6.3 有待進一步研究的問題
致謝
參考文獻
附錄


【參考文獻】：
期刊論文
[1]結(jié)構(gòu)參數(shù)對截錐彈低速正侵徹裝甲靶的影響[J]. 余慶波,王海福,俞為民.  工程力學(xué). 2012(01)
[2]入射角對跳彈現(xiàn)象影響的數(shù)值模擬[J]. 吳榮波,陳智剛,王慶華.  機械. 2011(10)
[3]分段彈侵徹效率的數(shù)值模擬研究[J]. 鄧云飛,張偉,曹宗勝,陳勇.  高壓物理學(xué)報. 2011(03)
[4]有限柱形空腔膨脹理論及其應(yīng)用[J]. 蔣志剛,宋殿義,曾首義.  振動與沖擊. 2011(04)
[5]長桿和分段桿侵徹的數(shù)值模擬[J]. 郎林,陳小偉,雷勁松.  爆炸與沖擊. 2011(02)
[6]Alekseevskii-Tate revisited:An extension to the modified hydrodynamic theory of long rod penetration[J]. LAN Bin ＆ WEN HeMing CAS Key Laboratory for Mechanical Behavior and Design of Materials,University of Science and Technology of China,Hefei 230027,China.  Science China（Technological Sciences）. 2010(05)
[7]異型彈芯斜侵徹靶板的數(shù)值分析[J]. 榮光,薛曉中,孫傳杰,楊云斌.  彈道學(xué)報. 2009(01)
[8]中等厚度金屬靶板的三階段貫穿模型[J]. 蔣志剛,曾首義,周建平.  兵工學(xué)報. 2007(09)
[9]不同頭部形狀長桿彈侵徹過程的數(shù)值模擬[J]. 程興旺,王富恥,李樹奎,王魯.  兵工學(xué)報. 2007(08)
[10]剛性尖頭彈侵徹有限厚度金屬靶板分析模型[J]. 蔣志剛,曾首義,周建平.  兵工學(xué)報. 2007(08)

博士論文
[1]侵徹半無限厚靶的理論模型與數(shù)值模擬研究[D]. 樓建鋒.中國工程物理研究院 2012
[2]長桿彈侵徹半無限靶的數(shù)值模擬和理論研究[D]. 蘭彬.中國科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2008
[3]伸縮式雙彈芯動能穿甲彈伸出結(jié)構(gòu)研究[D]. 方清.南京理工大學(xué) 2005

碩士論文
[1]復(fù)合桿體斜侵徹機理研究[D]. 李勇.南京理工大學(xué) 2010
[2]伸出式侵徹體穿甲機理數(shù)值模擬與試驗研究[D]. 王賢治.南京理工大學(xué) 2009
[3]某異形穿甲彈強度與模態(tài)分析及結(jié)構(gòu)優(yōu)化[D]. 劉世國.南京理工大學(xué) 2009
[4]復(fù)合桿體結(jié)構(gòu)動力分析[D]. 宋曉歡.南京理工大學(xué) 2008
[5]復(fù)合桿體碰撞機理研究[D]. 楊雄源.南京理工大學(xué) 2007
[6]大攻角長桿體垂直侵徹半無限靶的研究[D]. 張巨香.南京理工大學(xué) 2002



本文編號：3694159