卵形弹对钢筋混凝土靶的侵彻效应研究

发布时间：2020-08-15 18:46

【摘要】：侵彻问题是终点效应中重要的研究内容,对于武器战斗部设计和防护结构工程设计均具有现实意义。本文采用理论分析、数值模拟和试验研究三种方法,开展了卵形弹对钢筋混凝土靶的侵彻效应研究。首先,根据Forrestal等人建立的球形空穴膨胀模型,在Matlab中利用四阶Runge-Kutta法求解了该模型方程组,根据求解数据进而获得了 C35等级素混凝土的径向应力与空穴膨胀速度之间的函数关系。同样类似,通过数值模拟方法也获得了该函数关系。在现有相切卵形弹和截顶相切卵形弹弹头形状系数基础上,进一步推导了相割卵形弹和截顶相割卵形弹弹头形状系数,并得到了四种卵形弹头对混凝土的侵彻阻力函数。其次,根据现有的卵形弹对素混凝土靶及钢筋混凝土靶贯穿模型,进一步推导了截顶卵形弹对素混凝土及钢筋混凝土靶贯穿模型,并得到贯穿极限厚度和贯穿弹道极限的计算公式。然后,在ATUODYN中,利用RHT本构模型、组合式建模、SPH法成功进行了卵形弹侵彻钢筋混凝土靶数值模拟,分析了卵形弹穿靶过程中靶板损伤的演变,分析了钢筋混凝土靶抗破坏能力。最后,进行了卵形弹侵彻钢筋混凝土靶试验。在分析试验数据基础上,根据理论计算、数值模拟和经验公式,确定了该卵形弹对300毫米钢筋混凝土的贯穿弹道极限。
【学位授予单位】：沈阳理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TJ410
【图文】：

侵彻效应,弹丸,钢筋,开坑

在弹丸碰撞混凝±过程中，存在如下几种宏观破坏现象：正面开逡逑坑、正面崩落、侵彻、冲塞、背面开坑、背面崩落、贯穿、整体结构的动态响应，逡逑如下图１．１所示。同时，为了衡量弹丸碰祀效果，定义如下几个物理量：侵彻深逡逑度，未贯穿{陌逄跫拢枨秩氡薨宀⑼Ａ羝渲惺钡淖钪丈疃龋还岽┘藓穸龋义媳薨宓挚构岽┑淖钚『穸龋还岽┑兰蓿韫岽╈氚宓淖钚∷俣取ｅ义锨晌族义先珏义希祝疲哄澹裕颍海驽义希垮澹垮危黃茫垮危浚邸；В垮澹垮义希ǎ幔┣殖瑰危ǎ猓┏迦澹ǎ悖┱婵佑氡缆洌ǎ洌┍趁婵佑氡缆溴义系藉逋瑸椓ⅲ掊义厦珏澹穑拢蓡■■■表逡逑？邋Ｖ逦Ａ＇逦ミ逡逑似贯穿逦（０径向裂纹和周向裂纹逦喊整体结构动态响应逡逑图１．１弹丸对钢筋海凝止的侵彻效应逡逑Ｆｉｇ．邋１．１邋Ｐｒｏｊｅｃｔｉｌｅ邋ｉｍｐａｃｔ邋ｅｆｆｅｃｔｓ邋ｏ

模型图,空穴,球形,膨胀速度

图２．６空穴膨胀速度－时间曲线（Ｋ－０逡逑Ｆｉｇ．２．６邋Ｃａｖｉｔｙ邋ｅｘｐａｎｓｉｏｎ邋ｖｅｌｏｃｉｔｙ－ｔｉｍｅ邋ｃｕｒｖｅ逡逑如图２．５所示，在ＩＧＰａ压力载荷作用下，球形空穴逐渐向外膨胀。如图２．６逡逑所示，在１２＾１３之后，球形空穴膨胀速度趋于稳定，即径向应力为１０？３时，空穴逡逑

时间曲线,应力云图,空穴,膨胀速度

【参考文献】