破片和冲击波复合作用下装甲板毁伤效应预测
发布时间：2021-07-29 11:19
为了分析破片和冲击波复合作用下对装甲板的毁伤效应,采用相似理论对影响装甲毁伤效应的因素进行分析,研究了装甲板毁伤直径与影响因素之间的关系,利用有限元软件AUTODYN对装甲板复合毁伤过程进行了数值模拟。研究表明,通过量纲分析建立的毁伤直径公式,可以进行不同破片直径、速度、角度、炸药爆轰速度、装甲板厚度的毁伤直径预测,对破片和冲击波复合毁伤及装甲板防护研究具有一定的指导意义。
【文章来源】：火力与指挥控制. 2020,45(11)北大核心CSCD
【文章页数】：5 页
【部分图文】：
有限元模型
（总第45-）同一环境下使用相同材料的破片和同一种类的炸药对装甲进行毁伤时，毁伤直径影响因素中有16个因素与原型相一致，即：则式（2）可简化为：（3）即：因此，毁伤直径量纲普遍性方程为：（4）2有限元模型建立及材料参数选取2.1装甲板毁伤直径物理模型破片在对装甲板毁伤过程中会在入射方向上对装甲表面产生一定距离的毁伤，这里称它为毁伤直径，在入射方向上破片和冲击波对装甲板毁伤直径如图1所示。图1装甲板毁伤直径2.2有限元模型建立本文主要研究破片先作用冲击波后作用的结果，因此，在破片作用完后再激活冲击波和炸药，故设置在0.1ms时激活空气域和炸药。考虑到模型的对称性，以y轴为对称轴，建立1/2模型，单位制为mm-mg-μs-k，炸药在距离装甲靶板50mm处起爆，起爆采用点起爆方式，设置在距离靶板50mm位置，冲击波和靶板之间作用采用流固耦合算法［10］，有限元模型如图2所示。2.3材料参数选取破片状态方程采用Shock，强度模型采用John-sonCook，侵蚀模型采用GeometricStrain。装甲靶板材料选用4340钢，采用Shock状态方程、JohnsonCook强度方程、JohnsonCook失效模型和Failure侵蚀模型进行描述。炸药选用TNT［8］材料，采用JWL状态方程进行描述。空气域为理想气体状态方程［11］，酌取值为1.4，密度为1.225mg/cm3，e取值为2.068×105。各个材料的参数引用文献［9］。3装甲毁伤直径相似规律数值模拟3.1破片和冲击波复合作用对装甲板毁伤过程分析通过破片和冲击波复合作用对装甲靶板毁伤的数值模拟，得到不同时刻破片和冲击波复合作用对装甲板毁伤云图和装甲板节点径向位移变化曲线。由图3可知，整个毁伤分为两个部分，第一部分是破片对装甲板进行毁伤，第二部分?
准值为1300m/s。破片入射角度琢分别取值为0毅、7.5毅、15毅、22.5毅、30毅，则对应90毅-α为90毅、82.5毅、75毅、67.5毅、60毅，基准值为90毅。装甲板厚度h1分别取值7mm、8mm、9mm、10mm、11mm、12mm，基准值为10mm。不同量纲参数值条件下毁伤直径量纲值如表2~表5所示。从试验表中找出常数值为0.283，对表中数据按式进行拟合，得到各个量纲对应的m和b值，如表6所示。将各m和b值代入通式（i=2，3，5，6），得到各个量纲的组分方程：图4装甲板节点径向位移曲线·104·2012
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于PLS特征提取的WNN装备保障性评估[J]. 魏燕明,甘旭升,孙静娟,孟祥伟,王宁. 火力与指挥控制. 2019(08)
[2]基于二元语义的装备维修保障能力评估[J]. 朱敦祥,史宪铭,马志新,马全跃. 火力与指挥控制. 2019(07)
[3]装甲指控装备军民融合式维修保障模式[J]. 邹明虎,赵宁,姚鹏,王占峰. 火力与指挥控制. 2019(06)
[4]军用飞机修理模式规划决策分机方法[J]. 王攀,陈云翔,项华春,焦楷哲. 火力与指挥控制. 2018(08)
[5]基于装备完好率的两级可修复备件库存优化模型[J]. 董骁雄,陈云翔,项华春,蔡忠义. 火力与指挥控制. 2018(06)
[6]破片式战斗部空中爆炸下冲击波与破片先后作用的临界爆距研究[J]. 陈长海,侯海量,李万,朱锡,胡年明. 海军工程大学学报. 2018(02)
[7]冲击波与破片对波纹杂交夹层板的联合毁伤数值研究[J]. 李勇,肖伟,程远胜,刘均,张攀. 爆炸与冲击. 2018(02)
[8]战时装备维修器材需求预计方法[J]. 赵晓东,李雄,孙俊峰. 火力与指挥控制. 2018(01)
[9]破片式战斗部空中爆炸下冲击波与破片的耦合作用[J]. 陈长海,侯海量,朱锡,胡年明,李典. 高压物理学报. 2018(01)
[10]爆炸冲击波对装甲车辆的毁伤效能[J]. 赵旭东,刘国庆,高兴勇. 火力与指挥控制. 2017(12)
本文编号：3309226
【文章来源】：火力与指挥控制. 2020,45(11)北大核心CSCD
【文章页数】：5 页
【部分图文】：
有限元模型
（总第45-）同一环境下使用相同材料的破片和同一种类的炸药对装甲进行毁伤时，毁伤直径影响因素中有16个因素与原型相一致，即：则式（2）可简化为：（3）即：因此，毁伤直径量纲普遍性方程为：（4）2有限元模型建立及材料参数选取2.1装甲板毁伤直径物理模型破片在对装甲板毁伤过程中会在入射方向上对装甲表面产生一定距离的毁伤，这里称它为毁伤直径，在入射方向上破片和冲击波对装甲板毁伤直径如图1所示。图1装甲板毁伤直径2.2有限元模型建立本文主要研究破片先作用冲击波后作用的结果，因此，在破片作用完后再激活冲击波和炸药，故设置在0.1ms时激活空气域和炸药。考虑到模型的对称性，以y轴为对称轴，建立1/2模型，单位制为mm-mg-μs-k，炸药在距离装甲靶板50mm处起爆，起爆采用点起爆方式，设置在距离靶板50mm位置，冲击波和靶板之间作用采用流固耦合算法［10］，有限元模型如图2所示。2.3材料参数选取破片状态方程采用Shock，强度模型采用John-sonCook，侵蚀模型采用GeometricStrain。装甲靶板材料选用4340钢，采用Shock状态方程、JohnsonCook强度方程、JohnsonCook失效模型和Failure侵蚀模型进行描述。炸药选用TNT［8］材料，采用JWL状态方程进行描述。空气域为理想气体状态方程［11］，酌取值为1.4，密度为1.225mg/cm3，e取值为2.068×105。各个材料的参数引用文献［9］。3装甲毁伤直径相似规律数值模拟3.1破片和冲击波复合作用对装甲板毁伤过程分析通过破片和冲击波复合作用对装甲靶板毁伤的数值模拟，得到不同时刻破片和冲击波复合作用对装甲板毁伤云图和装甲板节点径向位移变化曲线。由图3可知，整个毁伤分为两个部分，第一部分是破片对装甲板进行毁伤，第二部分?
准值为1300m/s。破片入射角度琢分别取值为0毅、7.5毅、15毅、22.5毅、30毅，则对应90毅-α为90毅、82.5毅、75毅、67.5毅、60毅，基准值为90毅。装甲板厚度h1分别取值7mm、8mm、9mm、10mm、11mm、12mm，基准值为10mm。不同量纲参数值条件下毁伤直径量纲值如表2~表5所示。从试验表中找出常数值为0.283，对表中数据按式进行拟合，得到各个量纲对应的m和b值，如表6所示。将各m和b值代入通式（i=2，3，5，6），得到各个量纲的组分方程：图4装甲板节点径向位移曲线·104·2012
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于PLS特征提取的WNN装备保障性评估[J]. 魏燕明,甘旭升,孙静娟,孟祥伟,王宁. 火力与指挥控制. 2019(08)
[2]基于二元语义的装备维修保障能力评估[J]. 朱敦祥,史宪铭,马志新,马全跃. 火力与指挥控制. 2019(07)
[3]装甲指控装备军民融合式维修保障模式[J]. 邹明虎,赵宁,姚鹏,王占峰. 火力与指挥控制. 2019(06)
[4]军用飞机修理模式规划决策分机方法[J]. 王攀,陈云翔,项华春,焦楷哲. 火力与指挥控制. 2018(08)
[5]基于装备完好率的两级可修复备件库存优化模型[J]. 董骁雄,陈云翔,项华春,蔡忠义. 火力与指挥控制. 2018(06)
[6]破片式战斗部空中爆炸下冲击波与破片先后作用的临界爆距研究[J]. 陈长海,侯海量,李万,朱锡,胡年明. 海军工程大学学报. 2018(02)
[7]冲击波与破片对波纹杂交夹层板的联合毁伤数值研究[J]. 李勇,肖伟,程远胜,刘均,张攀. 爆炸与冲击. 2018(02)
[8]战时装备维修器材需求预计方法[J]. 赵晓东,李雄,孙俊峰. 火力与指挥控制. 2018(01)
[9]破片式战斗部空中爆炸下冲击波与破片的耦合作用[J]. 陈长海,侯海量,朱锡,胡年明,李典. 高压物理学报. 2018(01)
[10]爆炸冲击波对装甲车辆的毁伤效能[J]. 赵旭东,刘国庆,高兴勇. 火力与指挥控制. 2017(12)
本文编号：3309226
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