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冲击载荷下弹载记录仪损坏过程的数值模拟

李建军  
【摘要】:随着应力波理论和有限元技术的飞速发展,运用计算机技术进行数值模拟和利用应力波理论进行侵彻过程中弹丸结构扭曲变形的分析已经成为一种重要的研究手段,越来越广泛地被应用于弹丸侵彻测试领域。本文的工作就是在参阅大量文献的基础上,运用比较成熟的应力波理论和有限元软件ANSYS/LS-DYNA程序,围绕侵彻过程中弹载记录器的损坏过程和原理问题而进行的数值模拟。 论文叙述了国内外侵彻过程的研究状况,对应力波的相关理论进行了分析,重点分析了应力波理论的波动方程和应力波在固体结构中入射、反射、透射和能量衰减等特性规律。利用有限元分析软件建立了与实际结构相似的弹载记录器的结构模型,对影响模拟精度的摩擦系数、时间步长与沙漏控制进行了定义,并采用适当的加载和边界约束条件。并在此基础上分别进行了弹丸及弹载记录器对于混凝土靶和钢板靶的侵彻仿真,在与实际侵彻测试结果对比的基础上,对仿真的结果利用应力波理论进行了合理的分析与解释。为今后弹载记录器结构的设计和安装提供了一定的理论参考。 最后,作者总结了全文的工作,并对侵彻过程中弹载记录器结构中的应力波传播问题的研究作了展望。


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