弹丸侵彻混凝土靶的数值研究

【摘要】： 随着计算机技术和数值仿真技术的飞速发展，运用计算机进行数值模拟已经成为一种重要的研究手段，越来越广泛地应用于科学研究领域。本文运用比较成熟的有限元分析软件ANSYS/LS-DYNA，围绕弹丸侵彻混凝土靶板的数值模拟展开的。主要内容如下：首先，对混凝土侵彻问题进行了综述，分析讨论了混凝土侵彻问题研究的历史现状，为后续工作奠定基础。 其次，选取不同的靶板厚度、混凝土强度、弹丸头部几何形状、撞击速度和侵彻角度五项参数，建立弹丸侵彻混凝土模型并对不同的侵彻问题进行数值模拟，分析了各种不同参数对混凝土靶板侵彻的影响及影响大小的关系。 再次，对众多的经验公式进行调研，选取有代表性的公式，在公式的适用范围内，利用H-J-C本构模型对其进行数值模拟分析。数值计算结果与经验公式所计算的结果很接近，既验证了经验公式的可靠性，同时也说明数值计算方法的准确性。 最后，针对单层混凝土靶板、双层混凝土靶板和三层混凝土靶板进行数值模拟分析，确定了防护层数对工程防护能力的影响。在靶板厚度相当的情况下，多层靶板的防护能力优于单层靶板的防护能力，因此增加靶板层数对于防护能力的提高有重要意义。