弹头形态对点阵金属陶瓷夹层结构侵彻效能的影响

发布时间：2021-05-07 12:18

　　提出了一种由金字塔型点阵金属骨架、陶瓷棒、环氧树脂胶结剂、金属面板及背板所组成的复合材料结构模型。基于有限元法,在实验验证数值方法有效性的基础上,模拟研究了该型复合结构对三类钢制弹丸（平头、球头和锥头）的抗侵彻机制。对比分析了弹靶模型各子结构的失效模式、吸能效率、弹丸的塑性变形、弹道特性、速度及加速度等变化规律。结果表明:弹头形态对复合靶板的破坏形态和吸能特性有较大影响,平头弹丸和球头弹丸对靶板主要产生冲塞破坏,达到峰值加速度的时间较短;而锥头弹丸主要表现为刺穿扩孔型破坏,达到峰值加速度的时间较长,侵彻效能最高。在弹体高速侵彻靶板的过程中,由于金属骨架的剪切扩孔和塑性变形、陶瓷棒的断裂破坏以及金属面板与背板的塑性变形,使得该型防护结构的抗侵彻能力得到了显著提高。 

【文章来源】：航空动力学报. 2020,35(01)北大核心EICSCD

【文章页数】：8 页

【文章目录】：
1 算例验证
    1.1 弹靶结构模型
    1.2 仿真与实验结果的对比分析
2 点阵金属陶瓷复合材料模型
    2.1 复合靶板有限元模型
    2.2 陶瓷材料模型
3 数值模拟与结果分析
    3.1 侵彻过程分析
    3.2 弹丸的速度与加速度分析
    3.3 靶板子结构的吸能效率
4 结论


【参考文献】：
期刊论文
[1]SiC/SiC mini复合材料拉伸性能分散性的数值仿真方法[J]. 石多奇,沙景恬,程震,杨晓光.  航空动力学报. 2019(05)
[2]金属蜂窝增强陶瓷复合装甲抗侵彻性能研究[J]. 徐国军,张俊,郑兴伟,曹守启,蔡正祥.  弹箭与制导学报. 2019(02)
[3]层合陶瓷基复合材料多尺度应力—应变计算模型[J]. 方光武,宋迎东,高希光.  航空动力学报. 2017(06)
[4]点阵金属夹层结构抗侵彻实验研究[J]. 郭锐,南博华,周昊,刘荣忠,朱荣,姜炜.  振动与冲击. 2016(24)
[5]针刺陶瓷基复合材料损伤本构模型及构件应力分析[J]. 薛建刚,高希光,方光武,张盛,宋迎东,王芳.  航空动力学报. 2016(10)
[6]陶瓷棒填充点阵金属夹层结构的制备及抗侵彻实验[J]. 郭锐,周昊,刘荣忠,朱荣,姜炜.  复合材料学报. 2016(04)
[7]金属桁架增强陶瓷复合装甲抗弹性能研究[J]. 张俊,郭锐,刘荣忠,胡志鹏,孙学武.  南京理工大学学报. 2012(05)
[8]锥头弹丸穿透薄钢板的实验研究[J]. 孙炜海,鞠桂玲,陈德民,杨班权.  高压物理学报. 2012(01)
[9]轻质多孔材料与结构研究的最新进展(英文)[J]. 卢天健,张钱城,金峰.  中国材料进展. 2012(01)
[10]3种点阵金属三明治板的抗侵彻性能模拟分析[J]. 倪长也,金峰,卢天健,李裕春.  力学学报. 2010(06)



本文编号：3173379