动能弹非正侵彻弹道性能研究
发布时间：2021-06-15 19:05
本文研究了动能弹非正侵彻混凝土介质的侵彻弹道性能。通过理论计算和数值模拟方法分析了非正侵彻过程中着靶参数和弹体结构参数对侵彻深度、弹体偏转角以及弹道偏移量等侵彻弹道性能的影响规律。在对动能弹非正侵彻混凝土介质问题进行简化的基础上,根据空腔膨胀理论分析了弹体侵彻过程中的受力情况,运用刚体运动学理论推导了弹体运动微分方程,建立了动能弹非正侵彻混凝土介质的动力学分析模型。通过MATLAB编程给定时间步长迭代计算得到了非正侵彻深度与着靶速度的关系曲线以及侵深、速度和过载的时间历程曲线,并与无量纲的侵深计算公式和仿真分析的结果吻合的较好。在理论分析的基础上设计了正交试验研究着靶因素中影响侵彻弹道性能的因素主次及作用规律,并运用数值模拟方法进行了试验。对试验结果进行极差和方差分析发现,着靶因素中倾角是影响侵彻弹道性能最显著的因素,并且提高着靶速度有利于提高侵彻弹道性能。运用LS-DYNA仿真分析了不同弹体半锥角、弹丸头型系数和长径比结构弹体非正侵彻混凝土介质的侵深、偏转角以及弹道偏移量的变化规律,发现适当增大弹体半锥角、弹丸头型系数和长径比能够提高侵彻弹道性能。为弹体结构的优化设计,改善非正侵彻弹...
【文章来源】：南京理工大学江苏省 211工程院校
【文章页数】：73 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
美国GBU一28钻地弹，弹重2132千克，弹径368毫米，弹氏5.84米，采用BLU一113型钻地战斗部，侵彻混凝土可达6米[l]
侵彻的研究相对较少，还不能很好的预测非正侵为非正侵彻实验技术的还不够完善，要模拟弹体困难，对高速、高压、高应变的过程的测量还很难了一定的发展，但是现有数值模拟的准确性依赖材料的冲击响应行为的本构模型尚处在探索阶段，过近似理论方法来分析动能弹体非正侵彻混凝土等彻阻力以及侵彻姿态、弹体速度和过载随着侵彻深理论分析中获得的结论可以为动能侵彻弹的结构设依赖的本构模型提供理论依据和有意义的指导。目前研究弹体侵彻混凝土介质领域较为成熟的理论弹体表面应力与空腔膨胀速度之间的关系求得侵彻弹非正侵彻的影响，通过MATLAB编程计算弹丸变化情况。彻问题的简化卜~~~~~~~~
目标属于三维问题，为了简化计算，假设弹丸轴线、弹丸速度矢量和目标面法线在同一平面内。弹丸非正侵彻的初始状态如图2.1所示。二十世纪九十年代美国Sandia国家实验室对高速侵彻上限进行了研究，如图2.2所示，可知当侵彻初速在1000has以内时，失效机理为刚性侵彻即可以忽略弹体的变形;当侵彻初速介于1000可S和250OhaS之间时，失效机理为半流体侵彻;侵彻初速更高时的失效机理为流体侵彻[54]。如图2.3所示，Chen和Li利用撞击函数I分析刚性侵彻和半流体侵彻的临界速度也证实了这个观点155]。本章所研究的动能侵彻弹的着靶速度均在IO00m/S以下，处于刚体侵彻阶段，因此可以忽略弹体在侵彻过程中的变形，把弹体近似看为刚体。~印日形体侵彻~流体侵彻~Sml(l一nfDOD目前研究区lI!高速流体l侵彻模型一︸卜︸4J，户弹倾深与长、/一.厂﹄代.胜1.一仗彻i臼变Y(knt厂S)图2.2失效机理跟侵彻速度的关系Ch却 &Li(2002)三_压dV只一忿，一‘欲忠黔书ydrodyn。。h而t厂:月ck望evsk公.几左emodel0’I‘Ie月。
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于正交分析法的边坡稳定影响因素敏感性分析[J]. 靳晓兵,张玉成,杨光华,胡海英. 广东水利水电. 2011(07)
[2]超长混凝土结构温度作用正交分析与研究[J]. 何本贵,刘芳,常为华,修常红,韩茹. 工业建筑. 2011(S1)
[3]基于正交试验设计的空心叶片结构优化设计[J]. 杨剑秋,王延荣. 航空动力学报. 2011(02)
[4]新型头形弹体对混凝土的侵彻[J]. 孙传杰,卢永刚,张方举,李会敏. 爆炸与冲击. 2010(03)
[5]基于正交分析的高性能混凝土配合比优化设计[J]. 王业刚,王有志. 商品混凝土. 2010(04)
[6]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)
[7]弹体高速侵彻混凝土的效应实验[J]. 何翔,徐翔云,孙桂娟,沈俊,杨建超,金栋梁. 爆炸与冲击. 2010(01)
[8]高速长杆弹侵彻半无限混凝土靶的理论分析[J]. 李志康,黄风雷. 北京理工大学学报. 2010(01)
[9]新型头形弹体对混凝土的侵彻效能[J]. 孙传杰,卢永刚,张方举,李会敏. 弹道学报. 2009(04)
[10]一种新型头形弹体侵彻混凝土的试验研究[J]. 孙传杰,卢永刚,张方举,李会敏. 弹箭与制导学报. 2009(06)
博士论文
[1]长杆射弹对混凝土的侵彻特性研究[D]. 徐建波.国防科学技术大学 2001
硕士论文
[1]滑移跷板式开关结构有限元分析及参数优化[D]. 瞿芳.南京理工大学 2008
[2]动能弹垂直侵彻混凝土的实验研究及其数值模拟[D]. 刘士践.西南交通大学 2007
[3]动能侵彻弹侵彻混凝土技术研究[D]. 蒋荣峰.四川大学 2003
本文编号：3231607
【文章来源】：南京理工大学江苏省 211工程院校
【文章页数】：73 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
美国GBU一28钻地弹，弹重2132千克，弹径368毫米，弹氏5.84米，采用BLU一113型钻地战斗部，侵彻混凝土可达6米[l]
侵彻的研究相对较少，还不能很好的预测非正侵为非正侵彻实验技术的还不够完善，要模拟弹体困难，对高速、高压、高应变的过程的测量还很难了一定的发展，但是现有数值模拟的准确性依赖材料的冲击响应行为的本构模型尚处在探索阶段，过近似理论方法来分析动能弹体非正侵彻混凝土等彻阻力以及侵彻姿态、弹体速度和过载随着侵彻深理论分析中获得的结论可以为动能侵彻弹的结构设依赖的本构模型提供理论依据和有意义的指导。目前研究弹体侵彻混凝土介质领域较为成熟的理论弹体表面应力与空腔膨胀速度之间的关系求得侵彻弹非正侵彻的影响，通过MATLAB编程计算弹丸变化情况。彻问题的简化卜~~~~~~~~
目标属于三维问题，为了简化计算，假设弹丸轴线、弹丸速度矢量和目标面法线在同一平面内。弹丸非正侵彻的初始状态如图2.1所示。二十世纪九十年代美国Sandia国家实验室对高速侵彻上限进行了研究，如图2.2所示，可知当侵彻初速在1000has以内时，失效机理为刚性侵彻即可以忽略弹体的变形;当侵彻初速介于1000可S和250OhaS之间时，失效机理为半流体侵彻;侵彻初速更高时的失效机理为流体侵彻[54]。如图2.3所示，Chen和Li利用撞击函数I分析刚性侵彻和半流体侵彻的临界速度也证实了这个观点155]。本章所研究的动能侵彻弹的着靶速度均在IO00m/S以下，处于刚体侵彻阶段，因此可以忽略弹体在侵彻过程中的变形，把弹体近似看为刚体。~印日形体侵彻~流体侵彻~Sml(l一nfDOD目前研究区lI!高速流体l侵彻模型一︸卜︸4J，户弹倾深与长、/一.厂﹄代.胜1.一仗彻i臼变Y(knt厂S)图2.2失效机理跟侵彻速度的关系Ch却 &Li(2002)三_压dV只一忿，一‘欲忠黔书ydrodyn。。h而t厂:月ck望evsk公.几左emodel0’I‘Ie月。
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于正交分析法的边坡稳定影响因素敏感性分析[J]. 靳晓兵,张玉成,杨光华,胡海英. 广东水利水电. 2011(07)
[2]超长混凝土结构温度作用正交分析与研究[J]. 何本贵,刘芳,常为华,修常红,韩茹. 工业建筑. 2011(S1)
[3]基于正交试验设计的空心叶片结构优化设计[J]. 杨剑秋,王延荣. 航空动力学报. 2011(02)
[4]新型头形弹体对混凝土的侵彻[J]. 孙传杰,卢永刚,张方举,李会敏. 爆炸与冲击. 2010(03)
[5]基于正交分析的高性能混凝土配合比优化设计[J]. 王业刚,王有志. 商品混凝土. 2010(04)
[6]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)
[7]弹体高速侵彻混凝土的效应实验[J]. 何翔,徐翔云,孙桂娟,沈俊,杨建超,金栋梁. 爆炸与冲击. 2010(01)
[8]高速长杆弹侵彻半无限混凝土靶的理论分析[J]. 李志康,黄风雷. 北京理工大学学报. 2010(01)
[9]新型头形弹体对混凝土的侵彻效能[J]. 孙传杰,卢永刚,张方举,李会敏. 弹道学报. 2009(04)
[10]一种新型头形弹体侵彻混凝土的试验研究[J]. 孙传杰,卢永刚,张方举,李会敏. 弹箭与制导学报. 2009(06)
博士论文
[1]长杆射弹对混凝土的侵彻特性研究[D]. 徐建波.国防科学技术大学 2001
硕士论文
[1]滑移跷板式开关结构有限元分析及参数优化[D]. 瞿芳.南京理工大学 2008
[2]动能弹垂直侵彻混凝土的实验研究及其数值模拟[D]. 刘士践.西南交通大学 2007
[3]动能侵彻弹侵彻混凝土技术研究[D]. 蒋荣峰.四川大学 2003
本文编号：3231607
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