本文采用動力有限元數(shù)值模擬的方法,通過ANSYS/LS-DYNA軟件對高速殺傷元侵徹明膠靶標過程進行仿真分析。首先通過對3mm鋼球殺傷元侵徹無防護明膠的仿真分析并與實驗結果進行比較,驗證在數(shù)值仿真中殺傷元和明膠的材料模型及材料參數(shù)的正確性,同時驗證了模型的網(wǎng)格劃分方案；然后,對7.62mm普通彈侵徹無防護明膠進行仿真分析,并與實驗結果對比,驗證數(shù)值仿真的準確性,同時對7.62mm普通彈在侵徹明膠過程中的運動狀態(tài)分析和明膠創(chuàng)傷機理的研究。子彈在侵徹明膠時,由于失穩(wěn)翻滾,子彈的動能急劇釋放并傳遞給明膠,使得明膠在子彈的翻滾區(qū)域產(chǎn)生最大空腔。 通過有限元數(shù)值仿真分析,能較準確的再現(xiàn)殺傷元侵徹明膠靶標實驗,且成本更低、獲得比實驗中能多的數(shù)據(jù)。本文為創(chuàng)傷機理的研究和殺傷元殺傷效能的評估提供一個有效可靠的研究途徑。

【文章頁數(shù)】：47 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
目錄
1 緒論
    1.1 研究背景和研究意義
    1.2 國內外研究歷史和現(xiàn)狀
        1.2.1 實驗研究
        1.2.2 理論研究
        1.2.3 數(shù)值研究
    1.3 Ls-dyna軟件介紹
        1.3.1 Ls-dyna發(fā)展概況
        1.3.2 材料模型與單元庫
        1.3.3 關鍵字文件
        1.3.4 Ls-dyna顯式動力學算法
    1.4 本文主要的研究內容
2 有限元建模方法研究
    2.1 材料模型研究
        2.1.1 金屬材料模型
        2.1.2 明膠材料模型
        2.1.3 球形殺傷元材料模型研究
    2.2 有限元網(wǎng)格劃分方法研究
        2.2.1 網(wǎng)格劃分的原則
        2.2.2 鋼球網(wǎng)格劃分方法研究
        2.2.3 明膠網(wǎng)格劃分方法研究
    2.3 有限元算法研究
        2.3.1 三種算法簡介
        2.3.2 三種算法的仿真結果比較
    2.4 本章小結
3 有限元模型實驗驗證
    3.1 球型殺傷元數(shù)值仿真結果與實驗結果對照
        3.1.1 典型時刻數(shù)值仿真與實驗空腔對照
        3.1.2 鋼球速度衰減對比
        3.1.3 明膠內壓力對比
    3.2 本章小結
4 7.62mm 普通彈侵徹明膠的數(shù)值結果與實驗結果對比及機理分析
    4.1 典型時刻下數(shù)值仿真與實驗空腔對比
    4.2 子彈速度衰減與轉角變化對比
    4.3 子彈所受明膠阻力分析
    4.4 子彈等效應力隨時間的變化
    4.5 應力場和塑性區(qū)分析
    4.6 明膠靶標中不同位置處壓力場分析
    4.7 明膠靶標YoZ平面速度位移場分析
    4.8 明膠靶標總能量分析
    4.9 本章小結
5 全文總結與展望
    5.1 全文總結
    5.2 今后研究工作展望
致謝
參考文獻



本文編號：3802265