穿甲弹在侵彻过程中的过载问题分析

来源 :哈尔滨工业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:luther2006
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研究穿甲弹侵彻问题,对于弹体设计具有重要指导意义,有利于充分了解侵彻特性,更好的为国防服务。本文主要研究4340Steel钢制成的卵形穿甲弹在不同速度、不同弹头曲率半径与直径比(caliber-radius-head,CRH)下侵彻不同单轴抗压强度混凝土的情况,得出不同情况下的侵彻规律——侵彻深度及过载加速度随时间变化规律。本文着重从理论和数值模拟两方面来加以研究分析和验证。理论分析采用经过大量实验总结的Forrestal相关经验公式,数值模拟方面采用在冲击动力学中常用的非线性软件LS-DYNA来模拟不同条件时的卵形弹体侵彻靶体的情况,得出相应的结果。首先通过理论分析了在速度为400-1200m/s时CRH=3的卵形弹侵彻的情况,发现在较低的冲击速度下,卵形弹体的侵彻深度随着侵彻速度的增加而增大,弹体过载加速度随着速度的增加而增大。得到了不同CRH和不同混凝土靶体的条件下的侵彻情况。研究发现在相同速度下CRH越大,即弹头形状越尖,弹体侵彻的深度越大,加速度相对要小;混凝土靶体强度越大对弹体侵彻作用越明显,弹体侵彻过载越明显,在相同速度下,靶体强度越大侵彻深度相对变小,加速度变大。针对不同情况的侵彻问题,先用数值模拟的方式模拟不同速度的情况,得出模拟侵彻深度的时程曲线和弹体加速度时程曲线,与实验结果进行比较,验证了数值模拟的可靠性。然后模拟不同CRH弹体侵彻情况、不同靶体材料下的侵彻情况和不同长径比下的侵彻情况,模拟结果表明:弹头越尖,靶体对弹体侵彻阻碍越小;靶体强度越大,对弹体侵彻阻碍越大;在一定范围内长径比越大,靶体对侵彻阻碍越小。
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