钻地弹侵彻轨迹的研究

发布时间：2023-02-26 06:07

　　随着科学技术的发展，现代战争逐渐转变为高技术条件下“发现即被摧毁”的信息化战争。地下防御设施能够保护人员、保存物资、储存武器，并且具备封闭性好、隐蔽性强、抗毁性大的特性，在信息化战争中显示了特有的效用。因此，研究攻击地下目标的新式武器，推动信息化战争向更深层次的地下领域拓展是各国争相研究的重点，这期间各类钻地弹应运而生。 目前，世界各国研究钻地弹的主要内容集中于弹体侵彻机理及深度的确定，而对其侵彻轨迹的研究相对较少。本文从侵彻力学和刚体力学的基本理论出发，理论推导和数值计算相结合，研究了钻地弹在不同初始条件下侵彻土壤的轨迹。 首先，在确定弹体几何模型的基础上运用微分面积力法并同时考虑弹体轴向和侧向加载的条件下建立了弹体的三维受力模型，并进一步推导了带有初始攻角及初始侵彻角弹体的动力学模型。在运用空腔膨胀理论的基础上，推导了弹体以任一初始速度垂直侵彻土壤深度的方程。在模拟仿真的基础上，分析了滑动摩擦系数对弹体侵彻深度的影响。 其次，运用LIM模型，通过ABAQUS的VDLOAD用户子程序，实现了理论法和数值法相结合的计算方法。在这种计算方法中，首先需要采用FORTRAN语言编写空腔膨胀理...

【文章页数】：69 页

【学位级别】：硕士

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摘要
ABSTRACT
目录
第一章 绪论
    1.1 引言
    1.2 钻地弹的研究现状
    1.3 钻地弹的研究方法
        1.3.1 经验法
        1.3.2 理论法
        1.3.3 数值方法
    1.4 课题的研究意义
    1.5 本文的内容安排
第二章 基本假设和概念及工具介绍
    2.1 引言
    2.2 相关假设及基本概念
        2.2.1 基本假设
        2.2.2 基本概念
    2.3 ABAQUS 数值分析软件介绍
        2.3.1 软件简介
        2.3.2 显示积分算法及时间步长的控制
        2.3.3 本文所用实体单元的介绍
    2.4 本章小结
第三章 钻地弹侵彻土壤模型的研究
    3.1 引言
    3.2 模型建立
        3.2.1 坐标系的定义
        3.2.2 钻地弹几何模型的建立及受力分析
        3.2.3 钻地弹动力学模型的建立
    3.3 钻地弹垂直侵彻土壤的研究
        3.3.1 钻地弹侵彻土壤深度的推导
        3.3.2 钻地弹侵彻土壤深度的验证
    3.4 本章小结
第四章 钻地弹侵彻土壤的数值研究
    4.1 引言
    4.2 数值法简介及相关模型的建立
        4.2.1 空腔膨胀理论
        4.2.2 有限单元法
        4.2.3 弹体结构模型的建立
        4.2.4 弹体结构的网格划分
    4.3 弹体侵彻土壤数值模拟
        4.3.1 弹体侵彻土壤分析步的建立
        4.3.2 用户子程序 VDLOAD 的编写及加载
        4.3.3 弹体侵彻土壤深度的确定及对比研究
    4.4 本章小结
第五章 钻地弹侵彻土壤的轨迹研究
    5.1 引言
    5.2 超高速钻地弹侵彻土壤轨迹的研究
        5.2.1 初始侵彻角对侵彻轨迹稳定性的影响
        5.2.2 初始速度对侵彻轨迹稳定性的影响
    5.3 高速钻地弹侵彻土壤轨迹的研究
        5.3.1 初始攻角对弹体侵彻轨迹的影响
        5.3.2 初始攻角对带有初始侵彻角的弹体侵彻轨迹的影响
    5.4 本章小结
第六章 总结与展望
    6.1 本文工作总结
    6.2 工作展望
参考文献
致谢
在学期间的研究成果及发表的学术论文



本文编号：3749976