弹丸对运动靶的侵立与贯穿效应研究

发布时间：2023-02-23 19:14

　　弹丸侵彻和装甲防护，历来是军事科学家和兵器设计者所重视的问题，但大量的研究都属于理想状态下的静止靶侵彻问题。而作为弹丸作用目标的水面舰船、来袭导弹、军用飞机、坦克装甲等往往处于低速或高速运动状态，即弹靶作用过程在目标的运动中完成，目标的运动导致弹靶作用过程中的弹道极限、弹丸姿态、弹丸剩余速度以及目标破坏特征等，与作用静止目标相比有明显区别。本文在此背景下开展弹丸对运动靶的侵立与贯穿效应研究。 基于空穴膨胀理论，建立了用于分析弹丸侵彻横向运动靶的侵彻模型。根据金属材料的加载和卸载原理，分析了头部设计有环形凹槽结构的弹丸半侵彻过程中的靶板对弹丸的反弹力及凹槽内靶板材料的抗剪切破坏能力，得到了弹丸的侵立准则；同时，对动能弹丸贯穿静止靶和横向运动靶模型进行了分析，并通过力学模型转换将弹丸斜贯穿横向运动靶等效为带攻角弹丸斜贯穿静止靶。 通过对水面大型运动目标运动特性分析，突出侵立封锁弹药重要用途基础上，利用数值方法对头部带有环形凹槽结构的弹丸侵立横向运动靶板进行了分析，重点研究了靶板速度、弹丸着速、靶板厚度和凹槽结构对侵立效应的影响，得到了典型弹丸侵立于横向运动金属靶的相关规律。 利用LS-DY...

【文章页数】：90 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 问题的提出
    1.2 国内外弹靶作用研究现状
        1.2.1 试验研究
        1.2.2 理论分析
        1.2.3 数值模拟
    1.3 本文研究内容及论文组织
第2章 弹丸动能侵立横向运动金属靶理论分析
    2.1 半侵彻概念
    2.2 侵彻阶段分析
    2.3 弹丸方向偏转模型
    2.4 反弹阶段模型
        2.4.1 反弹阶段弹丸的受力分析
        2.4.2 反弹阶段弹丸凹槽材料剪切破坏分析
        2.4.3 弹丸侵立准则分析
    2.5 小结
第3章 弹丸对静止和运动金属靶动能贯穿分析
    3.1 穿甲现象描述
    3.2 垂直贯穿分析模型
        3.2.1 塞块运动分析
        3.2.2 贯穿过程
        3.2.3 弹道极限和剩余速度分析
        3.2.4 弹道极限和剩余速度速度对比讨论
    3.3 斜贯穿分析
        3.3.1 角度偏转
        3.3.2 斜贯穿弹道极限和剩余速度
    3.4 弹丸对运动靶板的贯穿分析
        3.4.1 概述
        3.4.2 等效运动靶分析模型
    3.5 小结
第4章 弹丸动能侵立横向运动靶的数值模拟
    4.1 问题的描述
    4.2 数值计算模型
        4.2.1 几何模型
        4.2.2 有限元模型
        4.2.3 材料模型
    4.3 弹丸动能侵立特性分析
        4.3.1 凹槽结构有效性分析
        4.3.2 侵立作用过程分析
    4.4 动能弹对横向运动金属靶侵立效应分析
        4.4.1 与侵立静止靶对比区别
        4.4.2 靶板速度对侵立效应的影响
        4.4.3 弹丸着速对侵立效应的影响
        4.4.4 靶板厚度对侵立效应的影响
        4.4.5 凹槽结构对侵立效应的影响
    4.5 小结
第5章 弹丸动能贯穿运动靶的数值模拟
    5.1 概述
    5.2 建立计算模型
        5.2.1 贯穿运动靶模型
        5.2.2 几何结构
        5.2.3 有限元模型
    5.3 贯穿横向运动靶影响因素分析
        5.3.1 靶板速度影响分析
        5.3.2 弹丸速度影响分析
        5.3.3 比速度影响分析
    5.4 等效转换分析计算结果
        5.4.1 弹丸剩余速度对比分析
        5.4.2 弹丸角度偏转对比分析
        5.4.3 贯穿过载对比分析
    5.5 小结
总结及展望
参考文献
攻读学位期间发表论文与研究成果清单
致谢



本文编号：3748583