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射孔弹穿深与混凝土靶强度关系的研究

王永海  
【摘要】: 射孔弹穿深与混凝土靶强度关系的研究给出了短时强冲击加载下混凝土动态响应的物理方程。包括描述形状变形的增量形式小弹塑性本构方程及Johnson-Cook强化规律和积累损伤模型;描述体积变形的三段式高压固体状态方程。检验了模型的正确和实用性。分析了方程中所含有的影响侵彻深度的靶材物性因素,分析表明,在开坑及定常侵彻阶段,主要取决于靶材在高压下的声阻抗及初始的孔隙度,在侵彻滞止段,则主要取决于靶的等效应力强度。 本文还介绍了用二维欧拉数值模拟方法和计算程序对大庆石油射孔弹厂的YD89-3、YD102和YD127三种石油射孔弹穿混凝土靶进行了数值模拟计算,给出了详细的计算结果,数值计算结果与试验值之误差均在5%以内。在分析了计算结果、试验数据和弹靶基本结构的基础上,通过进一步的数值计算、数据拟合及推导,得到了穿深随靶强度、射孔弹装药量、炸高(或枪管直径)及其它因素变化的经验公式,该公式可计算多种射孔弹穿多种混凝土靶的问题,对YD89-3、YD102和YD127三种射孔弹穿靶的计算表明,与试验值的误差在5%以内。该公式还可以推广应用于其他厂家的射孔弹穿混凝土靶问题的计算,通过对国内其它射孔弹厂产品穿混凝土靶的计算数据及其与试验值的比较,结果令人满意。


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