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高速钻地弹水泥靶侵彻过程的实验研究与计算机仿真

许志明  
【摘要】:弹丸对混凝土侵彻问题的研究是近年来的一个热点,已逐步成为一个越来越重要的课题。本文进行了正在研制中的子母弹侵彻战斗部结构设计、试验研究和理论研究。主要内容如下: (1)结构设计和试验研究 根据技术指标完成了子母弹侵彻战斗部模拟弹体的尺寸和结构设计,尾翼的尺寸和设计结构、靶体尺寸和结构设计,完成了模拟弹丸混凝土的模拟试验,研究靶体强度和初速度对侵彻深度的影响;通过对结构设计的研究和弹丸侵彻混凝土的试验研究,完善钻地弹设计方案。 (2)理论研究 搜集和介绍了国内外一些应用较为广泛的经验公式,将实验值和经验公式计算所得结果做了对比研究,分析了各经验公式的特点,结合试验结果,对经验公式的适用性作了简单的概括。 运用空腔膨胀理论,建立了空腔表面应力和空腔膨胀速度之间的理论模型。通过对弹头部的受力分析,建立了弹丸的运动方程,推导出弹丸运动的加速度、速度方程,编制了相应的计算程序。分析了弹丸质量、长径比、弹头部形状、混凝土靶密度、强度等因素对最大侵彻深度的影响。 运用有限元程序对侵彻过程进行了数值模拟,得到的结果和实验值较为符合。


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