弹体侵彻混凝土的临界跳弹

发布时间：2022-01-22 04:50

　　为了保证钻地战斗部打击防护层目标时不发生跳弹,需要对弹体侵彻目标的临界跳弹角度进行分析和估算。开展了一定大长径比弹体斜侵彻混凝土的跳弹实验,分析了在250⁴30m/s速度下弹体侵彻30和60 MPa钢筋混凝土的临界跳弹角度,给出了弹体临界跳弹角度包络线。当靶板强度相同时,随着侵彻速度的增加,弹体的临界跳弹倾角增大,增大的趋势逐渐变缓;在相同侵彻速度下,随着靶板强度的增加,弹体的临界跳弹倾角减小;经验公式分析得到的弹体临界跳弹倾角偏低于实验,但偏差基本在3°以内。 

【文章来源】：爆炸与冲击. 2016,36(06)北大核心EICSCD

【文章页数】：6 页

【部分图文】：

图１倾角侵彻实验原理示意图Ｆｉｇ．１Ｓｃｈｅｍａｔｉｃｓｏｆｐｅｎｅｔｒａｔｏｒｉｍｐａｃｔｉｎｇｔａｒｇｅｔｓｗｉｔｈｏｂｌｉｑｕｅａｎｇｌｅ１．２弹体

图１倾角侵彻实验原理示意图Ｆｉｇ．１Ｓｃｈｅｍａｔｉｃｓｏｆｐｅｎｅｔｒａｔｏｒｉｍｐａｃｔｉｎｇｔａｒｇｅｔｓｗｉｔｈｏｂｌｉｑｕｅａｎｇｌｅ图２脱壳过程示意图Ｆｉｇ．２Ｓｃｈｅｍａｔｉｃｄｉａｇｒａｍｏｆｓａｂｏｔｄｉｓｃａｒｄｉｎｇ１．２弹体小尺寸模拟弹直径为５０ｍｍ，长度为４１６ｍｍ，重量约３．６ｋｇ，弹体内装填模拟装药，如图３所示。弹体材料采用３０ＣｒＭｎＳｉＮｉ２ＭｏＶＥ高强钢，热处理后的材料力学性能分别为：抗拉强度１６８０ＭＰａ，屈服强度１５１０ＭＰａ，延伸率１４％，冲击功７２Ｊ，断裂韧性１１２ＭＰａ·ｍ１／２。１．３靶体圆柱形钢筋混凝土靶的设计强度为３０和６０ＭＰａ，体积配筋率为０．２％。靶板直径为１．０ｍ，厚度为０．７ｍ，倾角为３５°和４５°。为减小弹体侵彻过程对混凝土靶边界效应的影响，圆柱靶周围用５ｍｍ厚的钢箍加固，如图４所示。混凝土靶板制作中，水泥、水和骨料含量依据国军标ＧＪＢ１１１２－９１《军用机场场道工程施工及验收规范》。混凝土靶板在标准温度、湿度条件下养护２８ｄ。实验前对加工的钢筋混凝土靶进行强度检测，强度分别为３１．５和６１．８ＭＰａ。图３实验弹体Ｆｉｇ．３Ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌｐｅｎｅｔｒａｔｏｒ图４实验用钢筋混凝土靶Ｆｉｇ．４Ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌｒｅｉｎｆｏｒｃｅｄｃｏｎｃｒｅｔｅｔａｒｇｅｔｓ７９８爆炸与冲击第３６卷

２结果及分析２．１结果进行了２０余发实验弹撞击钢筋混凝土靶板实验，撞靶速度范围为２５０～４３０ｍ／ｓ，撞靶倾角范围为３０°～４５°。图５给出了弹体分别在约２５０和４２０ｍ／ｓ速度下撞击３０ＭＰａ钢筋混凝土靶未跳弹和跳弹情况的典型实验图片。弹体侵彻６０ＭＰａ钢筋混凝土靶板实验１１发，速度约２６０、３１０、３４０、３８０和４２０ｍ／ｓ。约２６０ｍ／ｓ速度下的打靶实验３发：第１发实验靶板倾角设计为３０°，弹体撞靶速度为２５８ｍ／ｓ，弹体撞靶后未发生跳弹，侵入混凝土靶中；根据第１发实验结果，调整靶板倾角至３３°，然后进行第２发打靶实验，弹体以２５４ｍ／ｓ的速度撞击靶板，由于钢筋的约束，弹体恰好嵌在靶板内部，根据弹道分析，弹体接近临界跳弹；然后继续调整靶板倾角至３６°，又进行了第３发打靶实验，弹体在２５７ｍ／ｓ速度下撞击靶板，撞靶后弹体明显跳弹，弹体穿入防护钢靶中。约３１０ｍ／ｓ速度下的弹体打靶实验２发：第１发实验弹体以３０８ｍ／ｓ速度、３５°倾角撞击靶板，撞靶结束后，弹体落入靶箱内，根据弹道分析，弹体未发生跳弹，但由于没有外力约束，实验弹从混凝土靶中滑落；第２发实验弹体以３１２ｍ／ｓ速度、３８°倾角撞击靶板，撞靶后弹体跳弹，并侵入混凝土靶板上方的防护钢靶中。约３４０ｍ／ｓ速度下的弹体打靶实验２发：第１发实验弹体以３４２ｍ／ｓ速度、３６°倾角撞击靶板，弹体撞击靶板后，未发生跳弹；然后增加弹体撞靶倾角至３９°，进行第２发实验，实验弹体以３３８ｍ／ｓ速度、

【参考文献】：
期刊论文
[1]入射角对跳弹现象影响的数值模拟[J]. 吴荣波,陈智刚,王庆华.  机械. 2011(10)

硕士论文
[1]跳弹机理研究与数值模拟[D]. 刘晋.中北大学 2011



本文编号：3601578