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长杆射弹对混凝土的侵彻特性研究

徐建波  
【摘要】: 用半经验分析方法和空腔膨胀解析分析模型,分别得出了弹体侵彻混凝土时侵彻阻力、侵彻深度与弹体结构、靶体特性参数和侵彻速度等主要影响因素的关系式。通过收集和分析国外实验数机,拟合出了强度系数S与混凝土强度σ的简单关系,并由此得到侵深半经验公式。空腔膨胀模型计算表明,弹头尖锐程度和靶的强度对侵深都有一定程度的影响。 分析表明,如果缩比模型利原型弹靶材料一样,弹体形状几何相似,且忽略尺寸效应时,侵深符合几何相似律。但是如果缩比系数很大,因为存在由尺寸效应引起的应变率效应和断裂尺寸效应强烈,分析弹靶的承载强度时不能忽略尺寸效应的影响,同时侵深的几何相似律不成立。 在气炮上,用小尺寸模型弹进行了侵深与速度、侵深与弹体质量、侵深与靶强度关系的实验。实验数据表明:(1)柱形空腔膨胀模型计算结果比实验值偏高,但是变化趋势基本与实验曲线一致。利用球形空腔膨胀模型,认为靶是可以压缩的计算结果比实测结果偏大,但变化趋势与实测曲线的一致性良好。(2)由半经验分析法得到的侵深经验公式能较好预估射弹的侵彻深度。(3)小比例模型实验间存在良好的几何相似性。 分析了侵地战斗部的爆炸、爆破、震动三种主要毁伤效应,可根据这三种效应来评估武器毁伤能力。 通过对原有气炮的大规模改造,建立了一个比较完整的气炮侵彻实验系统,为进一步研究侵深规律、弹体材料与结构、侵彻防扩结构、弹内引信生存、装药结构等创造了实验条件。


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