轻武器杀伤元对明胶靶标侵彻的数值仿真研究

发布时间：2023-04-26 21:58

　　本文采用动力有限元数值模拟的方法,通过ANSYS/LS-DYNA软件对高速杀伤元侵彻明胶靶标过程进行仿真分析。首先通过对3mm钢球杀伤元侵彻无防护明胶的仿真分析并与实验结果进行比较,验证在数值仿真中杀伤元和明胶的材料模型及材料参数的正确性,同时验证了模型的网格划分方案；然后,对7.62mm普通弹侵彻无防护明胶进行仿真分析,并与实验结果对比,验证数值仿真的准确性,同时对7.62mm普通弹在侵彻明胶过程中的运动状态分析和明胶创伤机理的研究。子弹在侵彻明胶时,由于失稳翻滚,子弹的动能急剧释放并传递给明胶,使得明胶在子弹的翻滚区域产生最大空腔。 通过有限元数值仿真分析,能较准确的再现杀伤元侵彻明胶靶标实验,且成本更低、获得比实验中能多的数据。本文为创伤机理的研究和杀伤元杀伤效能的评估提供一个有效可靠的研究途径。

【文章页数】：47 页

【学位级别】：硕士

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摘要
Abstract
目录
1 绪论
    1.1 研究背景和研究意义
    1.2 国内外研究历史和现状
        1.2.1 实验研究
        1.2.2 理论研究
        1.2.3 数值研究
    1.3 Ls-dyna软件介绍
        1.3.1 Ls-dyna发展概况
        1.3.2 材料模型与单元库
        1.3.3 关键字文件
        1.3.4 Ls-dyna显式动力学算法
    1.4 本文主要的研究内容
2 有限元建模方法研究
    2.1 材料模型研究
        2.1.1 金属材料模型
        2.1.2 明胶材料模型
        2.1.3 球形杀伤元材料模型研究
    2.2 有限元网格划分方法研究
        2.2.1 网格划分的原则
        2.2.2 钢球网格划分方法研究
        2.2.3 明胶网格划分方法研究
    2.3 有限元算法研究
        2.3.1 三种算法简介
        2.3.2 三种算法的仿真结果比较
    2.4 本章小结
3 有限元模型实验验证
    3.1 球型杀伤元数值仿真结果与实验结果对照
        3.1.1 典型时刻数值仿真与实验空腔对照
        3.1.2 钢球速度衰减对比
        3.1.3 明胶内压力对比
    3.2 本章小结
4 7.62mm 普通弹侵彻明胶的数值结果与实验结果对比及机理分析
    4.1 典型时刻下数值仿真与实验空腔对比
    4.2 子弹速度衰减与转角变化对比
    4.3 子弹所受明胶阻力分析
    4.4 子弹等效应力随时间的变化
    4.5 应力场和塑性区分析
    4.6 明胶靶标中不同位置处压力场分析
    4.7 明胶靶标YoZ平面速度位移场分析
    4.8 明胶靶标总能量分析
    4.9 本章小结
5 全文总结与展望
    5.1 全文总结
    5.2 今后研究工作展望
致谢
参考文献



本文编号：3802265