高速侵彻钢筋混凝土靶板的数值模拟研究
发布时间：2021-05-17 20:41
本文研究的问题是高速侵彻钢筋混凝土靶板的数值模拟，主要通过理论分析和数值模拟相结合的方法，针对动能侵彻体侵彻钢筋混凝土靶板以及双层药型罩结构和炸高对聚能射流侵彻混凝土靶板的影响进行了系统的分析和研究。在回顾前人工作成果以及国内外研究现状的基础上，对其中的一些重要问题做出了一些有益的探索工作。本文涉及的主要研究内容包括：1、选用成熟的LS-DYNA有限元软件，采用分离式建模方式建立动能侵彻体侵彻钢筋混凝土靶板的数值模型，参照前人的试验对侵彻靶板后的弹体剩余速度、过载曲线以及靶板的破坏进行研究，同时对弹体着靶位置对侵彻效果的影响进行了对比分析。数值计算得到的结果与实验结果较为相符，结果表明，钢筋对弹体有明显的减速作用，可以很好的提高靶板的抗侵彻性能。2、针对小锥角聚能装药形成射流具有较大速度梯度的特点，结合虚拟原点概念，对射流在运动过程中的拉伸变形情况进行了分析，得出了射流轴向以及横向尺寸变化规律。在传统流体动力学侵彻理论的基础上，对在射流侵彻作用下的混凝土靶板的横向响应进行了分析，得出孔道孔径随侵彻深度变化的规律。使用AUTODYN有限元软件建立射流侵彻混凝土靶板的数值模型进行验证，数值...
【文章来源】：北京理工大学北京市 211工程院校 985工程院校
【文章页数】：91 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
1.1 本文研究的目的和意义
1.2 高速侵彻问题的研究概况
1.2.1 动能侵彻体侵彻钢筋混凝土的研究
1.2.2 聚能装药高速侵彻混凝土的研究
1.2.3 目前急需解决的问题和发展趋势
1.3 本文的主要研究内容
第2章 高速侵彻机理的研究
2.1 引言
2.2 基于空腔膨胀理论的弹丸侵彻混凝土靶板计算
2.2.1 弹丸侵彻混凝土靶的侵深计算
2.2.2 其它的弹丸侵彻混凝土靶板的半经验/经验公式
2.3 聚能装药形成射流的基本理论
2.3.1 射流形成过程中的定常流体力学理论
2.3.2 射流形成过程中的准定常流体力学理论
2.3.3 双层药型罩的压垮模型
2.3.4 材料冲击阻抗对冲击波的影响
2.4 靶体阻力的计算模型
2.4.1 弹性区
2.4.2 裂纹区
2.4.3 破碎区
2.4.4 求解靶板阻力
2.5 本章小结
第3章 动能侵彻体侵彻钢筋混凝土靶板的数值模拟
3.1 引言
3.2 数值模型的建立及材料模型的确定
3.2.1 动能弹侵彻钢筋混凝土靶板的数值建模
3.2.2 材料模型的确定
3.2.3 其他参数的设定
3.3 数值模拟结果与分析
3.4 弹体着靶位置对侵彻效果的影响
3.5 本章小结
第4章 炸高和双层药型罩结构对射流侵彻的影响
4.1 引言
4.2 考虑速度梯度的连续射流侵彻模型
4.2.1 虚拟原点概念及应用
4.2.2 射流横向尺寸变化规律
4.2.3 射流侵彻孔径的变化规律
4.2.4 连续射流侵彻模型的验证
4.3 炸高对射流侵彻混凝土靶板的影响
4.3.1 建立数值模型
4.3.2 计算结果分析
4.4 双层药型罩结构对射流性能的影响
4.4.1 内铜外铝双层药型罩与单层铜药罩的比较
4.4.2 不同材料组合对双层药型罩射流性能的影响
4.5 本章小结
结论
参考文献
攻读学位期间发表论文与研究成果清单
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]弹丸对混凝土中钢筋结构侵彻效应研究[J]. 穆朝民,任辉启. 兵器材料科学与工程. 2011(06)
[2]双层药型罩射流形成的仿真研究[J]. 夏杰,段卫东. 爆破. 2011(03)
[3]筒状弹体垂直侵彻钢筋混凝土墙的数值模拟[J]. 寿列枫,浦锡锋,张柏华,王宏亮. 计算力学学报. 2011(S1)
[4]炸高对钨铜射流空气及水中侵彻的影响[J]. 张向荣,黄风雷. 北京理工大学学报. 2011(03)
[5]双层药型罩侵彻体形成过程的数值仿真[J]. 苗勤书,王晓鸣,李文彬. 弹道学报. 2011(01)
[6]星锥状药型罩形成射流侵彻混凝土的数值模拟[J]. 范晨阳,王志军,吴国东. 弹箭与制导学报. 2010(03)
[7]炸高对侵彻效应影响试验和数值模拟研究[J]. 朱铭颉,顾文彬,唐勇,曾政,徐浩铭. 爆破器材. 2010(02)
[8]聚能装药侵彻混凝土的径向扩孔工程研究[J]. 肖强强,黄正祥,顾晓辉. 兵工学报. 2010(04)
[9]含筋率和弹着点对钢筋混凝土抗侵彻性能的影响[J]. 楼建锋,王政,朱建士,张凤国,洪滔. 爆炸与冲击. 2010(02)
[10]钢筋混凝土对大炸高聚能射流的防护研究[J]. 赵明哲,高兴勇,巩永孝. 装备环境工程. 2009(05)
博士论文
[1]侵彻半无限厚靶的理论模型与数值模拟研究[D]. 楼建锋.中国工程物理研究院 2012
[2]双层药型罩毁伤元形成机理研究[D]. 郑宇.南京理工大学 2008
[3]串联侵彻战斗部对钢筋混凝土介质的侵彻机理[D]. 王树有.南京理工大学 2006
硕士论文
[1]一种新型动能弹侵彻钢筋混泥土数值模拟[D]. 赵重阳.中北大学 2013
[2]双层药型罩射流形成的理论研究与数值模拟[D]. 夏杰.武汉科技大学 2012
[3]聚能射流侵彻钢筋混凝土结构动态响应研究初步[D]. 蔡杰.南京理工大学 2005
本文编号：3192418
【文章来源】：北京理工大学北京市 211工程院校 985工程院校
【文章页数】：91 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
1.1 本文研究的目的和意义
1.2 高速侵彻问题的研究概况
1.2.1 动能侵彻体侵彻钢筋混凝土的研究
1.2.2 聚能装药高速侵彻混凝土的研究
1.2.3 目前急需解决的问题和发展趋势
1.3 本文的主要研究内容
第2章 高速侵彻机理的研究
2.1 引言
2.2 基于空腔膨胀理论的弹丸侵彻混凝土靶板计算
2.2.1 弹丸侵彻混凝土靶的侵深计算
2.2.2 其它的弹丸侵彻混凝土靶板的半经验/经验公式
2.3 聚能装药形成射流的基本理论
2.3.1 射流形成过程中的定常流体力学理论
2.3.2 射流形成过程中的准定常流体力学理论
2.3.3 双层药型罩的压垮模型
2.3.4 材料冲击阻抗对冲击波的影响
2.4 靶体阻力的计算模型
2.4.1 弹性区
2.4.2 裂纹区
2.4.3 破碎区
2.4.4 求解靶板阻力
2.5 本章小结
第3章 动能侵彻体侵彻钢筋混凝土靶板的数值模拟
3.1 引言
3.2 数值模型的建立及材料模型的确定
3.2.1 动能弹侵彻钢筋混凝土靶板的数值建模
3.2.2 材料模型的确定
3.2.3 其他参数的设定
3.3 数值模拟结果与分析
3.4 弹体着靶位置对侵彻效果的影响
3.5 本章小结
第4章 炸高和双层药型罩结构对射流侵彻的影响
4.1 引言
4.2 考虑速度梯度的连续射流侵彻模型
4.2.1 虚拟原点概念及应用
4.2.2 射流横向尺寸变化规律
4.2.3 射流侵彻孔径的变化规律
4.2.4 连续射流侵彻模型的验证
4.3 炸高对射流侵彻混凝土靶板的影响
4.3.1 建立数值模型
4.3.2 计算结果分析
4.4 双层药型罩结构对射流性能的影响
4.4.1 内铜外铝双层药型罩与单层铜药罩的比较
4.4.2 不同材料组合对双层药型罩射流性能的影响
4.5 本章小结
结论
参考文献
攻读学位期间发表论文与研究成果清单
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]弹丸对混凝土中钢筋结构侵彻效应研究[J]. 穆朝民,任辉启. 兵器材料科学与工程. 2011(06)
[2]双层药型罩射流形成的仿真研究[J]. 夏杰,段卫东. 爆破. 2011(03)
[3]筒状弹体垂直侵彻钢筋混凝土墙的数值模拟[J]. 寿列枫,浦锡锋,张柏华,王宏亮. 计算力学学报. 2011(S1)
[4]炸高对钨铜射流空气及水中侵彻的影响[J]. 张向荣,黄风雷. 北京理工大学学报. 2011(03)
[5]双层药型罩侵彻体形成过程的数值仿真[J]. 苗勤书,王晓鸣,李文彬. 弹道学报. 2011(01)
[6]星锥状药型罩形成射流侵彻混凝土的数值模拟[J]. 范晨阳,王志军,吴国东. 弹箭与制导学报. 2010(03)
[7]炸高对侵彻效应影响试验和数值模拟研究[J]. 朱铭颉,顾文彬,唐勇,曾政,徐浩铭. 爆破器材. 2010(02)
[8]聚能装药侵彻混凝土的径向扩孔工程研究[J]. 肖强强,黄正祥,顾晓辉. 兵工学报. 2010(04)
[9]含筋率和弹着点对钢筋混凝土抗侵彻性能的影响[J]. 楼建锋,王政,朱建士,张凤国,洪滔. 爆炸与冲击. 2010(02)
[10]钢筋混凝土对大炸高聚能射流的防护研究[J]. 赵明哲,高兴勇,巩永孝. 装备环境工程. 2009(05)
博士论文
[1]侵彻半无限厚靶的理论模型与数值模拟研究[D]. 楼建锋.中国工程物理研究院 2012
[2]双层药型罩毁伤元形成机理研究[D]. 郑宇.南京理工大学 2008
[3]串联侵彻战斗部对钢筋混凝土介质的侵彻机理[D]. 王树有.南京理工大学 2006
硕士论文
[1]一种新型动能弹侵彻钢筋混泥土数值模拟[D]. 赵重阳.中北大学 2013
[2]双层药型罩射流形成的理论研究与数值模拟[D]. 夏杰.武汉科技大学 2012
[3]聚能射流侵彻钢筋混凝土结构动态响应研究初步[D]. 蔡杰.南京理工大学 2005
本文编号：3192418
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