彈體的侵徹能力一直是軍工領域研究的熱門課題。為了研究不同影響因素對侵徹過程的影響,首先對基于有限元思想的侵徹理論和彈體沖擊碰撞的受力進行了分析,然后針對建立的不同幾何模型,利用ANSYS/LS-DYNA有限元軟件進行仿真,分別考慮不同因素對不同模型的影響。通過對穿甲彈侵徹鋼板進行仿真,分析了速度與轉速對侵徹過程的影響,得出速度和轉速不同使彈體在侵徹過程中的偏轉程度、速度、加速度載荷、能量損失以及質量損失不同；并對SPH與FE耦合三種方法進行仿真分析,驗證了FE與SPH耦合方法的優(yōu)越性。通過對鉆地彈侵徹不同的復合介質進行仿真,分析了入射角、轉速和攻角對侵徹過程的影響,結果表明入射角不同導致彈體在侵徹過程中的偏轉角度、侵徹時間及加速度載荷不同；轉速對彈體的剩余速度具有一定的影響,而且會導致彈體發(fā)生翻轉,當轉速越大時,翻轉位移越大,并且旋轉方向不同,彈體的翻轉方向也不同；攻角對彈體的受力具有一定的影響,并且攻角的正負會導致彈體的偏轉方向不同。最后,通過對彈體侵徹水介質和炸藥在水中爆炸進行仿真分析,說明通過仿真能夠很好地描述彈體在水中運動的規(guī)律和爆炸沖擊波的傳播現象,并與經驗公式計算的水中彈體...

【文章頁數】：72 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
目錄
1 緒論
    1.1 選題的背景和意義
    1.2 國內外的研究現狀
        1.2.1 侵徹問題的研究方法
        1.2.2 穿甲彈的現狀與發(fā)展趨勢
        1.2.3 鉆地彈的現狀與發(fā)展趨勢
    1.3 本文主要工作
2 彈體侵徹基于LS-DYNA的理論分析與數值計算方法
    2.1 仿真軟件的介紹及其原理
        2.1.1 LS-DYNA顯示算法的基本概念
        2.1.2 LS-DYNA的計算方法
    2.2 3-D實體單元特性
    2.3 彈體侵徹基本控制方程
    2.4 有限元離散后的運動微分方程
    2.5 求解過程
    2.6 彈體侵徹介質時的受力分析
        2.6.1 作用在彈體上的力和力矩
        2.6.2 彈體質心運動方程的建立
        2.6.3 彈體質心運動軌跡的確定
        2.6.4 彈體偏轉力矩的計算
    2.7 本章小結
3 14.5 MM鎢合金脫殼穿甲彈侵徹鋼板的數值模擬
    3.1 彈靶模型及本構方程
        3.1.1 彈靶的幾何模型
        3.1.2 彈靶的本構方程
        3.1.3 數值仿真與實驗對比
    3.2 不同速度彈體侵徹仿真
    3.3 不同轉速彈體侵徹仿真
    3.4 不同計算方法的仿真分析
        3.4.1 SPH方法
        3.4.2 有限單元法
        3.4.3 不同計算模型
    3.5 經驗公式
        3.5.1 主要的穿甲計算公式
        3.5.2 經驗公式計算與仿真結果比較
    3.6 本章小結
4 鉆地彈侵徹復合介質影響因素的數值模擬
    4.1 鉆地彈斜侵徹兩層復合靶體的仿真分析
        4.1.1 彈靶模型及材料參數
        4.1.2 彈體入射角對侵徹過程的影響
        4.1.3 數值模擬結果與GRDPEN方法所得結果的比較
        4.1.4 彈體轉速對侵徹過程的影響
    4.2 攻角對鉆地彈侵徹三層復合靶體影響的數值仿真
        4.2.1 彈靶模型及材料參數
        4.2.2 攻角對侵徹過程中彈體受力的影響
        4.2.3 不同攻角對彈體侵徹影響的仿真
    4.3 本章小結
5 彈體侵入水介質的仿真分析
    5.1 彈體斜侵徹水介質過程的仿真分析
        5.1.1 彈靶模型及材料參數
        5.1.2 流體-結構耦合算法
        5.1.3 侵徹過程仿真分析
    5.2 炸藥在水中爆炸的仿真分析
        5.2.1 彈靶模型及材料參數
        5.2.2 不同起爆方式下水中爆炸仿真分析
    5.3 本章小結
6 結論
致謝
參考文獻
附錄



本文編號：3871324