弹体侵彻靶板一直是军工领域研究的热门课题,在数值模拟计算中,一般认为在侵彻过程中弹体温升影响较小,因此不考虑热传导的影响,这是与事实不相符合的,在侵彻过程中弹体温度的升高使弹内装药出现早燃、早炸以及电子器械提前损坏的现象日益增多,尤其是钻地弹。鉴于此,本文利用ANSYS/LS-DYNA软件数值模拟了弹体在侵彻靶板过程中弹体温度场的变化。本文提出弹体在侵彻过程中热力耦合生热的原因,建立弹体温度场变化的计算模型,理论推导出弹体在侵彻过程中温度场变化的影响因素;分析选择钨合金穿甲弹和钢板的本构模型和方程,数值模拟出钨合金穿甲弹在不同速度下斜侵彻钢板过程中弹体温度场的变化,得知弹体速度越大,温度场变化越大,所受到的应力越大,达到了屈服应力出现塑性变形,侵彻过程中弹头部分材料失效,出现绝热剪切现象和“自锐效应”,这样进一步提高了穿甲弹的侵彻性能;分析选择钻地弹和混凝土的本构模型和方程,数值模拟出钻地弹在不同速度以及不同弹头形状下垂直侵彻混凝土过程中弹体温度场的变化,得知弹体速度越大,弹体头部变形越严重,呈现“蘑菇头”形状,不同弹体速度和弹头形状对弹体壁厚以及弹头段长度均有较大影响。通过数值模拟结果可以看出:弹体速度为1000m/s,弹头半锥角为900(球形弹头),弹体壁厚为1.5cm以及弹体速度为1300m/s,弹头半锥角为450(卵形弹头)、弹头轴向厚度为8cm时,弹内温升达到200℃,这时与炸药熔点(高于200℃)相当,弹内温升极易对弹内装药构成威胁。该研究对弹体结构设计提供理论依据,对防止钻地弹出现早燃、早炸具有重要的指导意义。当通过改变弹体(转速、长径比等)、靶板(材料等)和其它参数(侵彻角度等)研究温度场时,本文的研究方法对其均具有一定的借鉴作用。