射弹两次打击混凝土介质的累积侵彻效应研究
发布时间：2020-12-09 08:18
弹丸对目标的侵彻效应是军事和防护领域一项重要的研究。对于深埋于地下的坚固军事工程,单发弹丸打击仍极难摧毁目标,多弹重复打击成为毁伤目标的重要方式之一。侵彻试验需要消耗大量人力和财力,在适量试验的基础上采用数值模拟,对试验现象进行补充。主要研究内容如下:通过对比不同侵深经验公式,分析了弹丸初速、靶板强度、靶板厚度、弹头形状以及先后弹丸轴距对侵彻过程的影响,并使用Forrestal公式对试验侵深进行了预估。设计了弹体侵彻混凝土靶试验的弹丸和混凝土靶板,通过高速摄影仪得到侵彻过程中弹丸初速,通过研究弹丸侵彻后靶板破坏现象,得到弹丸侵彻半无限混凝土靶板的过程。通过试验数据处理,得到先后两发弹丸以不同轴距侵彻靶板时,二次侵彻侵深增量和偏转角度的规律,并分析了二次侵深增量和偏转原因。使用数值模拟方法研究了卵形弹丸侵彻混凝土靶的过程,在一次侵彻破坏后的靶板模型基础上,采用二次建模并较为真实的表征了试验中一次侵彻破坏之后,靶板的大致破坏情况,并仿真得出先后弹丸在不同轴距下二次侵彻侵深增量和偏转角度的规律。对比分析得出仿真结果与试验数据规律较为一致。
【文章来源】：南京理工大学江苏省 211工程院校
【文章页数】：68 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图１．１?６发弹丸重复打击仿真结果图??５１
然后根据结构面的分布，采用贪婪算法，进行自动空间建模，建立了非均质岩石??空间块体结构模型，并采用该模型，对多弹重复打击岩体进行了大量数值模拟分析，??仿真结果如图１．１，该模型数值模拟与实验相吻合，两者都表明，因受残余弹片、命中??点偏差以及岩体非均质特性等诸多因素影响，多弹重复打击侵彻破坏深度存在一个极??限值。??＿??图１．１?６发弹丸重复打击仿真结果图??Ｊ．Ｔ．Ｇｏｍｅｚ等［５１］进行了多弹侵彻混凝土靶实验研究。采用ｄ）６．４ｍｍ、长径比为１０??的卵形弹丸。将步枪枪管安装在钢容器上垂直发射，混凝土靶采用边长为０．４１米的立??方体悬浮在湿砂中并放置在钢箱内，如图１．２所示。测试了弹丸初速为２００？６００ｍ／ｓ两??次侵彻同一点的侵彻深度，并在Ｆｏｒｒｅｓｔａｌ公式基础上发展了两次侵彻半无限靶板的经??验公式，提出强度因子＆?＝糾－０．４４６５１１１⑷＋?１），?为侵彻次数。??Ｖｅｒｔｉｃａｌ?（ｒｕｎ??Ａｉｉｉｏｎ?ｍｉｋＩ?Ｂａｒｒｅｌ??／?Ｘ?Ｓｔｅｅｌ?Ｃｏｎｌａｉｎｍｅｎｌ??Ｘ?（＇ｈａｍｈｅｒ??／?１?Ｘ／??｜?Ｃ?ｏｎｃｒｅｌｔ??？?ｎ??，?ｉ．?ｊ?Ｔａｒｇｃｌ??．??．．．?ｙ?＇??龜＾?＾＾Ｗｅｔ?Ｓａｎｄ??＊?＊?？?－ｒ－?＾?ｚ??；［?－？？？？?？？?？＊?＊??！？■
赖建中等采用普通混凝土靶浇注成形工艺和养护措施，得到了抗压强度为??１２０？２５０ＭＰａ的超高性能水泥基复合材料，在静态力学性能较好的试块基础上，分别??对６中不同材料的混凝土靶进行了多次弹丸侵彻同一点研究，侵彻试验布置如图１．３??所示。实验分析了两次侵彻过程中混凝土靶的破坏形态，并根据多次弹丸侵彻深度，??在Ｊ．?Ｔ．?Ｇｏｍｅｚ等［５１］提出的两次侵彻模型的基础上，修正了与靶体抗压强度有关的两次??侵彻深度计算经验方程。重新提出是否含粗骨料靶体强度因子＊ｓ？表达式如下：??？Ｓ?＝?３２．５?—０．２０乂．?＋?４．０ｘｌ（Ｔ７ｔ２?不含粗骨料靶体?（１＿１）??５?＝?９６．８－０．７５乂＋０．００２乂２?含有粗骨料靶体?（１．２）??其中：为靶板静态抗压强度。??Ｇｕｎ?Ｔｉ，ｒｆ＇??Ｔｉｎ?ｔａｉｉｉｃｔ?／ｒ—＼??—－?（）??Ｔ??Ｖ?ｉ＠ｌ??Ｓｐｅｅｄ?ｍｅ；ｉ＜；ｉｉｒｉｎｐ?ｄｅｖｉｃｅ??图１．３两次侵彻实验布置图??１．２．２混凝土的破坏准则??弹丸对混凝土的破坏主要分为弹丸撞击混凝土和冲击波形成的破坏作用，在弹丸??侵彻混凝土靶过程中，使得与弹九头部接触周围的混凝土材料受到压缩和剪切破坏，??导致混凝土靶面形成裂缝，弹丸头部进入混凝土靶的过程中产生的剪应力会造成靶面??混凝土材料大块破碎，从而形成类似漏斗形状的开坑区域，弹丸随着侵深的增加，弹??丸和混凝土材料的接触面积增大
本文编号：2906580
【文章来源】：南京理工大学江苏省 211工程院校
【文章页数】：68 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图１．１?６发弹丸重复打击仿真结果图??５１
然后根据结构面的分布，采用贪婪算法，进行自动空间建模，建立了非均质岩石??空间块体结构模型，并采用该模型，对多弹重复打击岩体进行了大量数值模拟分析，??仿真结果如图１．１，该模型数值模拟与实验相吻合，两者都表明，因受残余弹片、命中??点偏差以及岩体非均质特性等诸多因素影响，多弹重复打击侵彻破坏深度存在一个极??限值。??＿??图１．１?６发弹丸重复打击仿真结果图??Ｊ．Ｔ．Ｇｏｍｅｚ等［５１］进行了多弹侵彻混凝土靶实验研究。采用ｄ）６．４ｍｍ、长径比为１０??的卵形弹丸。将步枪枪管安装在钢容器上垂直发射，混凝土靶采用边长为０．４１米的立??方体悬浮在湿砂中并放置在钢箱内，如图１．２所示。测试了弹丸初速为２００？６００ｍ／ｓ两??次侵彻同一点的侵彻深度，并在Ｆｏｒｒｅｓｔａｌ公式基础上发展了两次侵彻半无限靶板的经??验公式，提出强度因子＆?＝糾－０．４４６５１１１⑷＋?１），?为侵彻次数。??Ｖｅｒｔｉｃａｌ?（ｒｕｎ??Ａｉｉｉｏｎ?ｍｉｋＩ?Ｂａｒｒｅｌ??／?Ｘ?Ｓｔｅｅｌ?Ｃｏｎｌａｉｎｍｅｎｌ??Ｘ?（＇ｈａｍｈｅｒ??／?１?Ｘ／??｜?Ｃ?ｏｎｃｒｅｌｔ??？?ｎ??，?ｉ．?ｊ?Ｔａｒｇｃｌ??．??．．．?ｙ?＇??龜＾?＾＾Ｗｅｔ?Ｓａｎｄ??＊?＊?？?－ｒ－?＾?ｚ??；［?－？？？？?？？?？＊?＊??！？■
赖建中等采用普通混凝土靶浇注成形工艺和养护措施，得到了抗压强度为??１２０？２５０ＭＰａ的超高性能水泥基复合材料，在静态力学性能较好的试块基础上，分别??对６中不同材料的混凝土靶进行了多次弹丸侵彻同一点研究，侵彻试验布置如图１．３??所示。实验分析了两次侵彻过程中混凝土靶的破坏形态，并根据多次弹丸侵彻深度，??在Ｊ．?Ｔ．?Ｇｏｍｅｚ等［５１］提出的两次侵彻模型的基础上，修正了与靶体抗压强度有关的两次??侵彻深度计算经验方程。重新提出是否含粗骨料靶体强度因子＊ｓ？表达式如下：??？Ｓ?＝?３２．５?—０．２０乂．?＋?４．０ｘｌ（Ｔ７ｔ２?不含粗骨料靶体?（１＿１）??５?＝?９６．８－０．７５乂＋０．００２乂２?含有粗骨料靶体?（１．２）??其中：为靶板静态抗压强度。??Ｇｕｎ?Ｔｉ，ｒｆ＇??Ｔｉｎ?ｔａｉｉｉｃｔ?／ｒ—＼??—－?（）??Ｔ??Ｖ?ｉ＠ｌ??Ｓｐｅｅｄ?ｍｅ；ｉ＜；ｉｉｒｉｎｐ?ｄｅｖｉｃｅ??图１．３两次侵彻实验布置图??１．２．２混凝土的破坏准则??弹丸对混凝土的破坏主要分为弹丸撞击混凝土和冲击波形成的破坏作用，在弹丸??侵彻混凝土靶过程中，使得与弹九头部接触周围的混凝土材料受到压缩和剪切破坏，??导致混凝土靶面形成裂缝，弹丸头部进入混凝土靶的过程中产生的剪应力会造成靶面??混凝土材料大块破碎，从而形成类似漏斗形状的开坑区域，弹丸随着侵深的增加，弹??丸和混凝土材料的接触面积增大
本文编号：2906580
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