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高速杆弹侵彻混凝土效应研究

张广乐  
【摘要】:本文重点研究了高速杆弹侵彻混凝土靶效应。利用理论分析、实验验证和数值模拟的研究方法对高速杆弹侵彻混凝土过程进行了研究。主要分析了弹丸材料特性、弹丸头部形状、弹丸着靶速以及混凝土材料特性等对高速杆弹侵彻混凝土效应的影响,论文主要完成了以下几个方面的工作: (1)介绍了国内外对侵彻问题的研究现状及趋势,重点分析了杆弹侵彻混凝土的研究现状,并指出了研究的必要性; (2)理论分析,假设杆弹为刚体,分析了混凝土靶对杆弹作用的侵彻阻力,在前人研究的基础上,将杆弹侵彻半无限混凝土靶分为开坑和稳定侵彻两个阶段,通过对杆弹侵彻混凝土靶的机理进行研究分析,建立侵彻阻力模型和弹丸运动方程,得到了最大侵彻深度计算公式; (3)实验研究,结合理论分析的结果,采用卡瓣脱离式次口径发射技术,进行了实验研究,对理论分析的结果进行了验证; (4)数值模拟研究,运用LS-DYNA软件,对杆弹弹体和混凝土靶体分别采用弹塑性流体动力学材料模型和损伤混凝土材料模型进行数值模拟,得出了不同时刻侵彻应力图以及侵彻速度、侵彻减加速度、侵彻深度随时间变化的曲线图。


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