收藏本站
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

半穿甲战斗部弹体穿甲效应数值模拟与实验研究

陈刚  
【摘要】:半穿甲战斗部(Semi-Armor-Piercing Warhead,SAPW)是一种具有一定穿甲能力,又具有一定爆破威力的战斗部。在穿甲过程中,必须既能穿透一定厚度的目标,而自身功能又不受到破坏。由于在战斗部内,炸药占据了较大的体积,而炸药的强度与金属材料相比又存在量级的差异,较大的炸药装填比相应地削弱了战斗部壳体在穿甲过程中的抗变形能力。因此,半穿甲战斗部的壳体强度是研究中必须重点关注的问题之一。 本文针对超音速导弹半穿甲战斗部的动力学强度问题,开展了数值模拟与实验研究工作。以弹靶材料动态力学性能的实验研究为基础,获得数值模拟所需的材料力学性能;通过Taylor撞击实验及其数值分析对材料参量进行验证;应用平头弹正撞击靶板发生大变形的数值计算,截锥形实心、空心弹体撞击薄靶的穿甲实验、相应的理论分析和数值模拟确认与验证分析模型的合理性;在此基础上,开展了半穿甲战斗部穿甲效应的数值模拟和实验研究,探索和研究了穿甲过程的力学特性,为战斗部设计提供了穿甲过程的各种直观图像和数据,促进了战斗部的设计与研究工作。 利用MTS材料试验机和SHPB,对45钢和TC4钛合金两种材料在20℃~750℃、应变率10~(-4)s~(-1)~10~3s~(-1)范围的塑性应力应变行为进行了较系统的研究,得到了相应的J-C本构模型参量,并通过不同速度下的Taylor撞击实验以及相应的轴对称数值模拟对本构模型参量进行了验征。 开展了不同应力状态和温度下的准静态材料力学性能实验及拉伸SHB实验,研究了应力三轴度、温度和应变率对45钢和TC4钛合金失效应变的影响。应力三轴度对两种材料均具有明显的影响。45钢的失效应变随应力三轴度的增加而单调减小。TC4的失效特征随着应力三轴度变化而出现转变,在三轴度小于零时,材料表现为剪切破坏,在应力三轴度大于1/3时,材料为韧窝型破坏。在这两个区间内材料分别随应力三轴度的增大而减小,但三轴度在0到1/3之间,失效应变随三轴度的增加而增大。 在较高的撞击速度下,45钢和TC4钛合金两种材料在Taylor撞击实验中均发生了破坏,45钢表现为撞击端端面胀大开裂,而TC4表现为沿着斜面的破碎。对破坏过程进行了三维数值模拟,其中考虑了应力状态三轴度对失效应变的影响,获得的结果与实验相吻合。 采用J-C强度模型和J-C累积损伤破坏模型对平头弹撞击金属靶板的弹靶变形破坏进行的数值模拟研究,获得了弹体在不同撞击速度下的Taylor型变形、花瓣开裂和挤凿破坏,靶体的凹陷变形、冲塞等破坏模式,应用不同部位所经历的应力状态三轴度,进行了合理的力学效应解释。 采用韧性撕裂模型描述花瓣的裂纹扩展,在Landkof模型的基础上,研究了截锥型


知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前20条
1 陈刚;陈小伟;陈忠富;屈明;;A3钢钝头弹撞击45钢板破坏模式的数值分析[J];爆炸与冲击;2007年05期
2 马爱娥;黄风雷;李金柱;武海军;;钢筋混凝土抗贯穿数值模拟[J];北京理工大学学报;2007年02期
3 吕宜男;;海流和风暴潮数值模拟及软件问世[J];航海;1990年02期
4 王会军;;大气中CO_2含量增加对中国气候的影响的数值模拟研究[J];中国科学院研究生院学报;1992年04期
5 金丰年,刘黎,张丽萍,李波,范华林;深钻地武器的发展及其侵彻[J];解放军理工大学学报(自然科学版);2002年02期
6 赵志新,徐纪人;盆地地质构造与地震灾害机制数值模拟研究[J];地质学报;2004年04期
7 陈敏,郑永光,王洪庆,陶祖钰;一次强降水过程的中尺度对流系统模拟研究[J];气象学报;2005年03期
8 房文;郑国光;何观芳;;青海秋季对流云降水及催化过程数值模拟研究[J];南京气象学院学报;2005年06期
9 龚春生;姚琪;范成新;吴云海;丰茂武;宫莹;;玄武湖混合流数值模拟研究[J];水动力学研究与进展A辑;2005年06期
10 高世桥;刘海鹏;李科杰;黄风雷;金磊;;弹侵彻混凝土靶的法向膨胀理论[J];应用数学和力学;2006年04期
11 张徽;王钊;王杰;权国仓;梁煦枫;;青海省马匹寺电厂水源地数值模拟研究[J];地下水;2006年05期
12 唐学远;张占海;孙波;;南极冰盖数值模拟研究进展与展望[J];极地研究;2006年04期
13 高大鲁;魏泽勋;华锋;;胶州湾多分潮漫滩数值模拟研究[J];海洋科学进展;2007年02期
14 王丽娟;;河道拦沙坝对水流影响的数值模拟研究[J];黑龙江水利科技;2007年03期
15 李荫堂;李志勇;方飞;耿永明;;湿地降温增湿效应的数值模拟研究[J];西安交通大学学报;2007年07期
16 万超;凌越;沈志刚;麻树林;;对撞超声速射流场的数值模拟研究[J];中国粉体技术;2007年04期
17 张超凡;石耀霖;;海啸灾害的数值模拟研究[J];中国科学院研究生院学报;2008年03期
18 郭建;张志庆;韦重韬;;柳林矿区煤层气演化史数值模拟研究[J];山东科技大学学报(自然科学版);2008年01期
19 王海兴;陈熙;潘文霞;;湍流空气射流引射特性的模拟研究[J];工程热物理学报;2008年06期
20 辛春亮;秦健;刘科种;徐更光;;基于LS-DYNA软件的水下爆炸数值模拟研究[J];弹箭与制导学报;2008年03期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 郁时炼;梁雷;;细长杆弹侵彻半无限混凝土的二维数值模拟研究[A];第14届全国结构工程学术会议论文集(第一册)[C];2005年
2 余德平;管路平;查树贵;徐颖;;复杂介质地震波场的数值模拟研究[A];中国地球物理学会年刊2002——中国地球物理学会第十八届年会论文集[C];2002年
3 严珍珍;张怀;杨长春;石耀霖;;汶川大地震地震波传播的谱元法数值模拟研究[A];中国地球物理学会第二十四届年会论文集[C];2008年
4 易淑群;张明辉;颜开;;模型入水初期弹道数值模拟研究[A];第九届全国水动力学学术会议暨第二十二届全国水动力学研讨会论文集[C];2009年
5 刘艾明;刘学炎;熊鳌魁;;二维不同溃坝方式的数值模拟[A];第九届全国水动力学学术会议暨第二十二届全国水动力学研讨会论文集[C];2009年
6 叶勇;孙开锋;董良国;;溶洞反射特征的数值模拟研究[A];中国地球物理学会年刊2002——中国地球物理学会第十八届年会论文集[C];2002年
7 缪国军;;利用WRF对兰州冬季大气边界层的数值模拟[A];平安浙江气象保障学术论坛论文集[C];2005年
8 梁爱民;张庆红;李秀连;申红喜;刘开宇;;北京地区冬季平流雾数值模拟分析[A];中国气象学会2006年年会“航空气象探测、预报、预警技术进展”分会场论文集[C];2006年
9 彭娅玲;张志国;汪礼;戴玛丽;;非稳态NACA翼型绕流兴波的数值模拟研究[A];2007年船舶力学学术会议暨《船舶力学》创刊十周年纪念学术会议论文集[C];2007年
10 杨金凤;符永正;周传辉;;一个中型会议室空气龄和舒适度的数值模拟研究[A];全国暖通空调制冷2008年学术年会资料集[C];2008年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 陈刚;半穿甲战斗部弹体穿甲效应数值模拟与实验研究[D];中国工程物理研究院;2006年
2 朴香花;大连湾海域氨氮、磷酸盐及藻类生长的数值模拟研究[D];大连理工大学;2006年
3 赵治国;燃油喷雾与多孔介质的相互作用及其在内燃机中应用的数值模拟研究[D];大连理工大学;2007年
4 孙茂盛;泡沫流体冲砂洗井数值模拟研究及应用[D];中国石油大学;2007年
5 唐军;近岸波浪场的缓坡模型数值模拟及波流场中污染物输运的研究[D];大连理工大学;2005年
6 刘洁;天山上地幔对流与造山运动数值模拟[D];中国地震局地质研究所;2006年
7 赵云鹏;深水重力式网箱水动力特性数值模拟研究[D];大连理工大学;2007年
8 赵铮;颗粒增强铜基复合材料的爆炸压实和数值模拟研究[D];大连理工大学;2007年
9 张敦福;无网格GALERKIN方法及裂纹扩展数值模拟研究[D];山东大学;2007年
10 曾刚;海表温度异常对东亚夏季风年代际变化影响的数值模拟研究[D];南京信息工程大学;2008年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 彪仿俊;建筑物表面风荷载的数值模拟研究[D];浙江大学;2005年
2 刘亚奇;AC-PDP中放电发光动力学的数值模拟研究[D];东南大学;2004年
3 冯亚玲;曲轴模锻工艺数值模拟研究[D];燕山大学;2005年
4 白云峰;旋转条件下冲击冷却数值模拟及实验研究[D];南京航空航天大学;2005年
5 顾海君;发动机进气道唇口水滴撞击特性的数值模拟研究[D];南京航空航天大学;2005年
6 王莉萍;一次冷涡暴雨的诊断分析和数值模拟研究[D];南京信息工程大学;2004年
7 王敏尔;单股、多股紊动水射流数值模拟研究[D];浙江工业大学;2005年
8 战玉宝;锚固体应力分布的试验及数值模拟研究[D];山东科技大学;2005年
9 刘翼;框架楼房逐段解体爆破拆除数值模拟研究[D];西安科技大学;2005年
10 覃羡安;常家山隧道穿越煤系地层及采空区段的施工过程数值模拟研究[D];西安科技大学;2005年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 张丹;聚氨酯弹体应用于船舶码头护舷[N];中国高新技术产业导报;2003年
2 乐俊淮;特种弹药:百变奇弹[N];中国国防报;2004年
3 张怀璧 张东水 李伟;弹道导弹“分身”有术[N];解放军报;2000年
4 汪建文 李德合 ;党员永远走在前[N];人民公安报;2005年
5 本报专稿 沐阳;美下一代空射巡航导弹初露真容[N];世界报;2006年
6 本报专稿 林寒;欧洲“流星”导弹研发受阻[N];世界报;2008年
7 何榉;“奥哈姆布拉”系列手榴弹[N];中国国防报;2007年
8 本报专稿 沐阳;巡飞导弹:巡航导弹后的新奇兵[N];世界报;2006年
9 本报专稿 胡锦洋;中国反舰导弹新“三剑客”登台[N];世界报;2006年
10 奥莉加·博日耶娃 (俄) 本报特约编译 友光;美苏中程导弹是如何销毁的[N];世界报;2007年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62982499
  • 010-62783978