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Al_2O_3陶瓷板和装甲钢板抗长杆动能弹侵彻效应的实验与数值模拟研究

吴克刚  
【摘要】:采用数值模拟与实验相结合的方法,对A97陶瓷板钢纤维混凝土靶及某种装甲钢板钢纤维混凝土靶抗动能长杆射弹的特性进行了研究。 采用动能长杆射弹对五种不同类型的靶体进行了侵彻实验,结果表明:装甲钢板与陶瓷板加入钢纤维砼中后起到了阻止长杆弹侵彻的作用,A97陶瓷板抗侵彻性能优于本次实验用的装甲钢板;从长杆弹单位能量侵彻深度角度看,长杆弹对本次实验的A97陶瓷板的单位能量侵彻深度平均比对装甲钢板要少近14%,实验中各种靶体抗侵彻能力从强到弱依次排序是:30mm厚系列A97陶瓷板钢纤维砼靶15mm厚系列A97陶瓷板钢纤维砼靶4.5mm厚系列装甲钢板钢纤维砼靶2.5mm厚系列装甲钢板钢纤维砼靶钢纤维砼靶;将装甲钢板与密排刚玉球层作比较,对同种弹形的长杆弹的侵彻,发现单位面积质量相等的刚玉球层抗侵彻性能要明显优于装甲钢板,平均减少长杆弹单位能量侵彻深度8.73%;实验中,有11个A97陶瓷板钢纤维砼靶在阻滞长杆弹侵彻时将长杆弹折断,这在以往的实验中少见,对这一现象进行了定性的分析。 利用有限元软件LS-DYNA对弹体侵彻靶体的过程进行了数值模拟分析,结果表明:文中所用的材料模型与选取的参数是合理的,装甲钢板的模拟结果与实验得到的结果比较吻合,对A97陶瓷板抗弹效果的模拟,与实验现象比较相似。 两种研究方法得到的相应结果基本上是一致的,可以为实际工程中防护遮弹层的设计施工提供一定的依据和参考,说明在钢纤维混凝土中加入A97陶瓷板和装甲钢板能起到很好的防护效果。


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