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多层运动金属靶对穿甲弹的干扰机理研究与数值模拟

宋志伟  
【摘要】:装甲类型对坦克防护起着至关重要的作用,在装甲结构的质量为定值的条件下,为了最大限度地降低穿甲弹剩余能量,使坦克的防护效果达到最佳,对分层装甲运动状态进行系统研究具有重要的意义。本文以运动多层靶为主要研究对象,分析了穿甲弹以不同角度侵彻时的弹丸及靶板形态、弹丸能量和速度,研究靶板在不同运动状态时的防护规律。 本文应用ANSYS/LS-DYNA软件,通过数值模拟建立了穿甲弹对多层薄靶板的侵彻模型;对不同运动状态下穿甲弹多角度侵彻多层薄靶板与静态单层同质量薄靶板的干扰效果进行了对比;得出靶板在静止、水平以及法向运动时穿甲弹的能量及速度变化规律。当坦克水平低速运动时,负向运动的防御效果总体会低于正向运动,且入射角增大时防护效果变好。正向运动的靶板对侵彻速度为60m/s的弹杆45°侵彻时的干扰效果最好,能量增益为22.3%,且比其负向运动时的增益差大5.75%。当爆炸飞板法向高速飞行时,在穿甲弹入射角为30°时的侵彻条件下,靶板法向运动速度为500m/s时防御效果最差,随着靶板速度的增加,其能量增益也随之增大,干扰效果变好。45°角侵彻时,靶板的防御效果随其速度的增大而减小,飞行速度为800m/s时达到极限值,其增益降低为12.42%,比静止时的能量增益减少6.67%。研究结果对坦克的装甲防护有一定的意义。


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