弹体侵彻预损伤混凝土研究

发布时间：2023-04-08 04:22

　　由聚能装药和动能侵彻体组成的两级串联战斗部成为钻地武器的发展趋势之一,其原理是依靠前级聚能装药对目标开坑,后级随进弹体依靠动能击穿隔层进入目标内部爆炸达到有效毁伤目标的目的。混凝土在高速弹体和前级聚能装药作用以后,后级随进动能侵彻体的侵彻可归结为对预损伤混凝土的侵彻问题,本文的研究就围绕此课题展开。 文中首先介绍了混凝土的结构特性、受力特点及破坏模型,应用应力波传播基础、弹塑性力学以及空腔膨胀等基本理论,分析了两级串联战斗部对混凝土、预损伤混凝土的毁伤机理。在此基础上,建立了预损伤混凝土本构模型,研究了预损伤混凝土的孔形几何参数和损伤区强度弱化假设对侵彻结果的影响关系,并进行了计算分析、实验论证和数值仿真。结果表明：损伤区线性弱化假设与实际情况较为符合；本文模型的计算结果与Mostert、Folsom试验数据吻合较好,精度比已有的Murphy工程模型和Teland模型高,利用ANSYS/LS-DYNA对预损伤混凝土的侵彻过程进行了数值仿真,结果与试验值非常接近。

【文章页数】：56 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 课题背景
    1.2 研究意义
    1.3 研究方法
        1.3.1 经验公式法
        1.3.2 数值计算法
        1.3.3 理论分析法
    1.4 本文的主要工作
2 混凝土结构在高速冲击载荷下的受力特点及损伤破坏
    2.1 混凝土的受力特点及破坏现象
        2.1.1 混凝土受力特点
        2.1.2 强冲击载荷下混凝土破坏模型
    2.2 高速侵彻冲击载荷下作用下混凝土材料的动态响应
        2.2.1 侵彻的基本定义
        2.2.2 应力波的传播
        2.2.3 弹塑性波在混凝土介质中的传播
        2.2.4 中厚靶侵彻模型
    2.3 本章小结
3 弹丸对预损伤混凝土的侵彻机理
    3.1 引言
    3.2 弹丸与靶板的关系及其假设
    3.3 弹体对预损伤的混凝土撞击模型
        3.3.1 卵形弹对预损伤混凝土侵彻阻力的影响
        3.3.2 弹丸侵彻预损伤混凝土的模型构建
    3.4 本章小结
4 计算分析与实验论证
    4.1 预损伤区强度变化对侵深影响的计算分析
    4.2 弹丸侵彻带有圆柱形预损伤孔的混凝土深度计算分析
    4.3 后级弹丸侵彻圆柱形预损伤混凝土的试验验证
        4.3.1 采用Folsom试验数据进行验证
        4.3.2 采用Mostert试验数据进行验证
    4.4 本章小结
5 弹丸对预损伤混凝土的仿真分析
    5.1 ANSYS/LS-DYNA概述
    5.2 弹丸对不同孔径R的预损伤混凝土模型的仿真分析
        5.2.1 建立模型和设定参数
        5.2.2 仿真分析结果与比较
    5.3 损伤区强度对弹丸侵彻预损伤混凝土的仿真分析
        5.3.1 建立模型
        5.3.2 仿真结果分析与比较
    5.4 本章小结
6 总结与展望
    6.1 总结
        6.1.1 主要工作
        6.1.2 主要成果
    6.2 工作展望
致谢
参考文献
附录



本文编号：3785995