彈體
- 彈體侵徹巖石-混凝土復合靶數(shù)值分析
目標就有必要開展彈體侵徹巖石-混凝土復合介質目標的研究[1-2]。目前對于彈體侵徹硬目標(巖石、混凝土)常用的研究方法有理論研究方法、實驗研究方法和數(shù)值仿真研究方法。對于巖石目標而言其侵徹理論遠沒有混凝土目標侵徹理論成熟[3-5]。根據(jù)彈體侵徹巖石目標的實驗,對于不同種類的巖石、不同產(chǎn)地但相同種類的巖石其侵徹效應有明顯不同[2,6-11]。對于彈體侵徹復合介質目標的侵徹效應由于目標材料力學性能的復雜性,以及復合結構各層介質之間應力波的傳播特性復雜性,使得復
火炮發(fā)射與控制學報 2023年6期2024-01-05
- 彈體斜侵徹雙層鋼板的結構響應和失效研究*
器的毀傷效能。受彈體姿態(tài)和環(huán)境等因素的影響，彈體著靶時通常存在攻角和著角，使得彈體對目標的侵徹特性更加復雜[1]。由于異構型戰(zhàn)斗部結構的特殊性，在斜侵徹過程中更容易出現(xiàn)姿態(tài)偏轉和彈道偏離現(xiàn)象。因此，在一定約束條件下，確定異構型戰(zhàn)斗部（以下簡稱彈體）在侵徹過程中的結構響應和失效規(guī)律，對于戰(zhàn)斗部的結構設計具有重要意義。針對傳統(tǒng)回轉體彈體斜侵徹典型靶標的作用過程與機理，已有豐富的研究成果。對于半無限靶，以空腔膨脹理論為基礎，提出了描述彈體斜侵徹行為的理論模型[2
爆炸與沖擊 2023年9期2023-09-23
- 橢圓截面彈體侵徹性能的影響因素分析*
面形狀。橢圓截面彈體以其對平臺適應性好、有效載荷空間利用率高等優(yōu)點，成為滑翔式高超聲速武器平臺的首選方案。諸多學者在橢圓截面彈體對目標的侵徹作用機理方面已開展了大量研究工作[1-15]。王文杰等[1]開展了橢圓截面彈體侵徹砂漿靶試驗，通過分析彈靶的變形和破壞，發(fā)現(xiàn)彈體橫截面長軸端點附近區(qū)域受力更大，且彈體長短軸參數(shù)的改變對侵徹性能影響較顯著。Dong 等[2-3]開展了一系列橢圓截面彈體侵徹半無限厚混凝土靶試驗，彈體的長短軸比分別為1.5 和2.0。試驗數(shù)
爆炸與沖擊 2023年9期2023-09-23
- 鋼板加筋結構對柱形彈超高速侵徹能力的影響
的物理過程是柱形彈體對靶板的超高速撞擊,開展相關物理機制的研究對動能武器技術研究有借鑒意義。在柱形彈體超高速撞擊靶板方面,國內外已有一定的研究基礎。Hill[1]總結了柱形彈體超高速撞擊靶板的實驗數(shù)據(jù),給出了關于彈靶幾何特征及材料特征的穿孔尺寸經(jīng)驗公式。Schonberg[2]考慮了柱形彈體姿態(tài)偏離問題,給出了因姿態(tài)改變而產(chǎn)生的橢圓穿孔最大、最小直徑的經(jīng)驗公式。王金濤等[3]開展了鎢合金圓柱體1.0～1.5 km/s撞擊2～3層間隔鋼靶的實驗和數(shù)值仿真研究
兵工學報 2023年8期2023-09-07
- 非圓截面彈體斜侵徹薄靶的動態(tài)載荷特性研究
侵徹目標過程中，彈體結構將受到極端的沖擊載荷環(huán)境，從而可能導致侵徹彈道嚴重偏轉、彈體結構或裝藥失效等情況。因此，確定在高速侵徹過程中不同截面形狀的彈體所受的動態(tài)載荷特性和結構響應至關重要。近些年，國內外學者對傳統(tǒng)圓形截面彈體的侵徹開展了一系列研究[2-5]。古仁紅等[6]采用數(shù)值模擬分析了薄壁彈體斜侵徹混凝土靶的動態(tài)結構響應，提出彈體結構響應以彎曲為主。皮愛國[7]和王一楠[8]等研究了彈體深侵徹混凝土靶時的結構動態(tài)響應，給出了不同因素影響下彈體彎曲的臨界
兵器裝備工程學報 2023年1期2023-02-11
- 在橢圓橫截面彈體正侵徹下有限厚鋁靶的破壞模式及響應特性*
相較于圓形橫截面彈體，各種非圓橫截面彈體由于具有在高超聲速武器平臺上適應性好、裝填比大、抗彎強度高及平臺內部有效載荷空間利用率高等優(yōu)點已成為研究熱點[1-3]。諸多學者在異形彈體對目標的侵徹與貫穿作用機理方面已開展了大量研究工作。Ben-Dor 等[4-5]、Yakunina[6-7]通過研究發(fā)現(xiàn)，對于彈體在稠密介質中的侵徹問題，非圓橫截面彈體（多圓錐體切面）為最優(yōu)的彈體結構形狀，能夠有效降低靶體侵徹阻力。Woo[8]基于傅里葉級數(shù)展開和最小二乘法，研究了
爆炸與沖擊 2022年12期2022-12-21
- 攻角和入射角對彈體侵徹混凝土薄靶彈道特性影響規(guī)律研究*
鉆地彈，以下簡稱彈體)是打擊這類多層間隔混凝土目標的主要武器之一。該類武器利用其自身攜帶的動能以及炸藥裝藥，使彈體侵徹目標后延時起爆，實現(xiàn)對地面以及地下防御設施內部裝備的高效毀傷。受彈靶關系及侵徹作用過程中諸多因素的影響，彈體侵徹介質時通常不是垂直入射，而是帶攻角和入射角的非正規(guī)斜侵徹狀態(tài)[1-2]，彈體著靶姿態(tài)惡劣，最大著角可達60°，易發(fā)生跳彈等彈道失穩(wěn)現(xiàn)象，對戰(zhàn)斗部結構強度、引信靈敏性、裝藥和火工品安定性帶來嚴重威脅[3]。彈體斜侵徹多層靶過程中的彈
爆炸與沖擊 2022年11期2022-12-02
- 彈體高速侵徹冰體研究
割冰蓋過程。關于彈體侵徹冰體的研究較少，其中史興隆等設計了高能破冰彈并建立了數(shù)值分析模型,對高能破冰彈侵徹冰蓋以及水下爆炸破碎冰蓋的過程進行數(shù)值模擬研究，研究結果為破冰彈的優(yōu)化設計以及破冰排凌提供了理論支持。以破冰彈藥破冰為研究基礎，對制式彈藥侵徹毀傷冰體的過程進行研究，進行高速彈體侵徹毀傷試驗。試驗結果表明，冰體在高速侵徹沖擊作用時出現(xiàn)嚴重的冰體裂紋擴展，有限尺寸的冰體在受到?jīng)_擊后，會發(fā)生劇烈的冰體爆炸。彈體在侵徹過程中，被甲破壞嚴重，但彈體鋼芯基本保持
彈箭與制導學報 2022年4期2022-10-12
- D字異型彈體斜侵徹多層鋼靶彈道研究
內外針對非圓截面彈體侵徹特性開展了眾多研究。Partom等通過數(shù)值仿真分析了不同速度下旋轉對稱彈體和平面對稱彈體侵徹金屬靶板的過程，結果表明，在1 500 m/s速度下平面對稱彈體侵徹效率更高。隨后，Bless等通過對比異型截面彈體和圓截面彈體的高速侵徹能力發(fā)現(xiàn)，在臨界速度以下時，異型截面彈體的侵徹效率高于圓截面彈體。杜忠華等針對相同質量、截面積以及沖擊速度條件下，3種截面形狀(三角形、四邊形和圓形)彈體侵徹半無限靶板開展了試驗研究，發(fā)現(xiàn)在一定速度范圍內，
兵器裝備工程學報 2022年8期2022-09-13
- 尾錐角對彈體斜侵徹過程中姿態(tài)的影響研究
磊等研究了攻角對彈體斜侵徹多層混凝土靶的彈道偏轉影響；李鵬飛等研究了2種不同彈體頭部結構對斜侵徹多層混凝土靶的彈體偏轉角度影響；劉宗偉等建立了彈丸斜侵徹多層混凝土靶的彈道姿態(tài)計算模型；朱戰(zhàn)飛等研究了鋼混靶間距及層數(shù)對彈體斜侵徹彈道性能的影響；其他許多學者對彈體斜侵徹混凝土的機理及模型進行了深入研究。彈丸侵徹多層靶過程中，彈體尾錐角對彈體所承受力矩有重要影響，從而改變彈體姿態(tài)，但是關于彈體尾錐角對斜侵徹多層混凝土靶的姿態(tài)偏轉影響研究的文獻較少。為此，本文針對
兵器裝備工程學報 2022年7期2022-08-10
- 橢圓變截面彈體斜貫穿薄靶姿態(tài)偏轉機理
求，因此非圓截面彈體對目標的侵徹與貫穿作用機理引起國內外學者的廣泛關注。與傳統(tǒng)圓截面回轉體外形不同，橢圓截面彈體不但能滿足導彈氣動外形需求而且可以提高導彈艙室空間利用率和彈體裝填比，進而提高武器終點毀傷威力與效能。王文杰等、劉子豪等、Dong等、Dai等開展了橢圓截面彈體正侵徹半無限混凝土靶實驗、理論及數(shù)值模擬研究，發(fā)現(xiàn)了橢圓截面彈具有良好的侵徹性能和彈道穩(wěn)定性，建立了橢圓截面彈體侵徹受力模型，并利用空腔膨脹理論推導了侵深公式。以上學者對橢圓截面彈體正侵徹
兵工學報 2022年7期2022-08-02
- 橢圓截面侵徹彈體結構優(yōu)化設計與結構響應*
點，針對非圓截面彈體侵徹特性的研究變得尤為重要。在關于非圓截面彈體的研究中，非旋轉對稱的橢圓截面彈體正逐漸成為異型截面彈體研究的熱點[1-4]?，F(xiàn)有的異型截面彈體侵徹相關研究主要關注橢圓截面彈體的侵徹終點效應，尚未充分考慮由橢圓截面所引起的結構響應以及結構優(yōu)化問題。王文杰等[5]提出了一種橢圓截面彈體結構設計方法，在該設計方法中，首先需要確定與橢圓截面等效的圓形截面，然后要求彈體外輪廓的橢圓截面面積與等效圓形截面面積相等，而沒有深入探討彈體的內部結構形狀要
爆炸與沖擊 2022年6期2022-07-11
- 非對稱類橢圓截面彈體斜貫穿鋁靶數(shù)值模擬研究
近年來，異型截面彈體的設計與研發(fā)受到了各軍事強國的關注。異型截面彈體是指截面形狀非圓形的彈體，目前國內外科研人員對異型截面彈體的研究主要集中于彈體截面形狀對彈體侵徹能力的影響。杜忠華通過對截面形狀為圓形、矩形、三角形的鎢合金彈體在不同初速度下侵徹4340鋼靶的實驗研究，發(fā)現(xiàn)在截面面積相等的情況下，彈體的侵徹深度由大到小依次為三角形、矩形和圓形。袁燾等開展了圓形、三角形、正方形、十字形和刻槽形等5種截面彈芯垂直侵徹半無限靶板的實驗研究，發(fā)現(xiàn)3種異型截面相對于
兵器裝備工程學報 2022年4期2022-05-09
- 質量偏心對火箭彈振動特性影響的分析
中，通常需要通過彈體自旋來維持飛行姿態(tài)，火箭彈自旋可帶來的優(yōu)點很多，如減少由質量偏心、推力偏心、氣動偏心等非對稱因素對飛行性能的影響，這也是自旋飛行方式廣泛應用于各種戰(zhàn)斗飛行器的重要原因。如由美國洛克威爾國際公司為美國陸軍研制的AGM-114反坦克導彈，中國航天科技集團公司第七研究院研究的“地地戰(zhàn)術打擊武器系統(tǒng)”的代表WS系列多管火箭武器系統(tǒng)。但因為加工精度、安裝等問題，彈體不可避免會存在質量偏心問題，在火箭彈不做旋轉運動飛行時，因質量偏心引起的運動穩(wěn)定性
中國科技縱橫 2022年5期2022-05-03
- 長徑比對彈體斜侵徹多層混凝土靶姿態(tài)影響研究
磊等研究了攻角對彈體斜侵徹多層混凝土靶的彈道偏轉影響；李鵬飛等研究了2種不同頭部結構彈體斜侵徹多層混凝土靶的偏轉規(guī)律；劉宗偉等建立了彈丸斜侵徹多層混凝土靶的彈道姿態(tài)計算模型；朱戰(zhàn)飛等研究了鋼混靶間距及層數(shù)對彈體斜侵徹彈道性能的影響；其他許多學者對彈體斜侵徹混凝土的機理及模型進行了深入研究，但是由于力學模型的缺乏，關于彈體參數(shù)對斜侵徹多層混凝土靶的姿態(tài)偏轉影響研究相關文獻較少。為此，本文針對長徑比對彈體斜侵徹多層混凝土靶姿態(tài)偏轉影響的問題，采用數(shù)值仿真及次口
兵器裝備工程學報 2022年3期2022-04-08
- 異型彈體合膛技術
裝備技術的發(fā)展，彈體外形由傳統(tǒng)圓柱形逐漸向多面型、大結構尺寸等異型方向發(fā)展[1]。彈體的合膛質量對于發(fā)射系統(tǒng)正常與否具有至關重要的作用；異型彈體合膛對于彈體外形與發(fā)射箱內腔機構的對正、彈體的吊裝、彈體的滑膛等方面提出了更多維度及安全要求[2]；彈體與發(fā)射箱合膛導軌長，彈體稍有不正就會給彈體合膛及退膛帶來很大的困難，導軌的直線度易造成損傷，影響彈體發(fā)射的精確性及安全性；彈體質量大，需要的合膛彈體吊裝及推力負載大，對于工作強度具有更高的要求；彈體威力當量增大，
新技術新工藝 2022年3期2022-04-02
- 橢圓截面彈體斜侵徹金屬靶體彈道研究*
9）相較于圓截面彈體，異型截面彈體具有平臺適應性好、裝填比大、抗彎強度高及可提高平臺內部腔體空間利用率等優(yōu)點。近年來，異型截面彈體侵徹問題已成為武器研發(fā)領域的研究熱點。Woo研究了任意截面形狀的空腔膨脹過程中的邊界阻力分布特性，并由此得到了非圓截面彈體結構能夠有效降低靶體侵徹阻力的結論。Bless開展了長方形截面桿體及圓截面桿體高速侵徹試驗，對比分析了二者的侵徹效率，得出了在臨界速度以下非對稱截面彈體侵徹性能更優(yōu)的結論。杜忠華等開展了圓截面、矩形截面、三角
爆炸與沖擊 2022年2期2022-03-17
- 彈引系統(tǒng)攻角侵徹混凝土仿真與試驗研究
081)1 引言彈體攻角侵徹混凝土靶板一直是侵徹領域的熱點及難點問題[1]。實際應用中，彈體由于炮口橫風干擾[2]和在空中飛行過程中受重力與空氣阻力及飛行不穩(wěn)定性的影響，往往會產(chǎn)生偏航角，正侵徹屬于特殊情況，絕大多數(shù)是帶有傾角和攻角的非正侵徹。試驗表明，攻角和傾角的存在會造成彈體受力不均勻，進而影響彈體侵徹姿態(tài)，從而對彈體的侵徹能力，過載信號，彈道軌跡產(chǎn)生較大的影響。目前，對于彈體的非正侵徹主要集中于傾角侵徹，或伴隨小角度攻角侵徹。Sandia實驗室War
兵器裝備工程學報 2022年1期2022-02-21
- 頭部帶肋板的異形結構彈體斜貫穿混凝土薄靶實驗和數(shù)值模擬
工事中應用廣泛。彈體在對薄板類混凝土多層結構進行侵徹時，由于存在傾角、攻角等因素，彈體受力不對稱，彈道發(fā)生偏轉，導致彈體不能有效貫穿多層結構，降低了彈體的有效侵徹能力。因此，研究彈體斜侵徹貫穿混凝土薄靶的作用機理和提高彈道穩(wěn)定性具有重要意義。為了解決這些問題，研究人員對彈體侵徹混凝土靶的作用機理和彈道穩(wěn)定性等問題進行了大量研究。Forrestal 等[1-2]基于空腔膨脹理論建立了卵形彈體侵徹混凝土的阻力模型，提出了Forrestal 半經(jīng)驗公式。Chen
高壓物理學報 2021年6期2021-12-03
- 彈體高速侵徹鋼筋混凝土靶試驗研究*
武器的研制工作，彈體侵徹速度也逐漸由中低速（300～1 000 m/s）向高速（1 000～1 500 m/s）發(fā)展[1-2]。研究表明[3]，在常規(guī)速度范圍(小于800 m/s)內對混凝土類目標侵徹彈體可視為剛體，隨著侵徹速度的增加，侵徹機理逐漸由剛體侵徹向半流體侵徹轉變，彈體不能單純地作為剛體處理。動能彈高速侵徹鋼筋混凝土靶體的終點彈道效應研究十分復雜，涉及到中低速剛性侵徹、中高速變形非侵蝕侵徹以及高速和超高速侵蝕侵徹等多個階段，是國防戰(zhàn)略技術儲備和交
爆炸與沖擊 2021年11期2021-12-03
- 動能彈高速侵徹鋼筋混凝土靶時彈丸頭部質量侵蝕微觀機理
事的不斷加強，對彈體侵徹性能的要求也不斷提高。為了對混凝土工事所防護的深埋目標造成有效破壞，要求戰(zhàn)斗部在預定侵徹深度之前保持結構完整性?，F(xiàn)階段的理論模型一般假定彈體為剛性體[6-10]，實際上，彈體在高速侵徹過程中會發(fā)生明顯的侵蝕現(xiàn)象。已有實驗研究表明，侵徹后剩余彈體發(fā)生了明顯的質量損失和彈頭鈍化[11-13]，嚴重的甚至會影響彈道穩(wěn)定性并導致彈體結構破壞與失效[14-15]，最終嚴重影響彈體的侵徹性能。因此，在高速侵徹條件下剛性彈假定已不再適用，彈體質量
兵工學報 2021年9期2021-11-01
- 考慮摩擦因數(shù)變化的彈體高速侵徹混凝土質量侵蝕模型研究*
的強烈相互作用使彈體發(fā)生明顯的質量侵蝕現(xiàn)象。隨著侵徹速度的提高，彈體頭部變形和質量侵蝕情況也更嚴重，造成彈體結構和彈道失穩(wěn)(如彈體屈曲、彎曲、斷裂和偏航等)，嚴重影響彈體侵徹性能[1-10]。因此，研究高速彈體侵徹混凝土的質量侵蝕效應，對彈體的結構設計和優(yōu)化具有重要意義。Forrestal等[1]、Frew 等[2]開展了4 00 ～1200 m/s 速度范圍的不同強度尖卵形彈體侵徹混凝土實驗，發(fā)現(xiàn)：彈體在侵徹混凝土后發(fā)生了質量侵蝕，彈體頭部形狀發(fā)生改變，
爆炸與沖擊 2021年8期2021-09-10
- 復合結構彈體侵徹鋼板姿態(tài)偏轉實驗
熱點。據(jù)調研，對彈體侵徹鋼板的機理研究已有較多的文獻報道[1-6]，建立的侵徹理論也比較成熟，但對鋼板的研究大多都是針對單層或雙層進行的，3層及以上的研究報道甚少。在實際需求的牽引下，侵徹鋼板層數(shù)不斷增加，彈體的侵徹歷程也隨之逐漸增大，這對彈體在侵徹多層鋼板過程中保持姿態(tài)穩(wěn)定提出了較高要求。實踐表明，姿態(tài)偏轉程度已成為侵徹過程中彈體結構強度及裝藥安定性滿足使用要求的重要影響因素。目前，對彈體侵徹混凝土的姿態(tài)穩(wěn)定影響因素的研究報道較多[7-14]，在保持姿態(tài)
兵器裝備工程學報 2021年8期2021-09-03
- 多層橡膠陶瓷復合裝甲的抗侵徹性能研究
ence[7]以彈體靶板系統(tǒng)動量和能量守恒推導出了剛性平頭彈體正侵徹和斜侵徹陶瓷/金屬復合靶板的極限彈道速度解析表達式。前人的研究都是通過對增加陶瓷復合裝甲中某層材料厚度和改變裝甲材料來提升復合裝甲的抗彈能力，并沒有考慮復合裝甲中存在傾斜的材料結構層對抗彈能力的影響。作者通過對國外某主戰(zhàn)坦克的解密資料研究發(fā)現(xiàn)[8]，某主戰(zhàn)坦克的炮塔側面裝甲是一種多層橡膠傾斜布置的陶瓷復合裝甲的特殊結構，這種結構據(jù)稱能具有優(yōu)越的抗彈性能[9]。本文結合裝甲資料設計了一種多層
兵器裝備工程學報 2021年7期2021-08-06
- 彈體斜侵徹多層間隔鋼靶的彈道特性
穿甲彈，以下簡稱彈體)是打擊這類艦船目標的主要武器。彈體利用武器平臺賦予的高速度，使戰(zhàn)斗部通過侵徹和內爆等方式，實現(xiàn)對驅逐艦、巡洋艦等大中型水面艦艇的高效毀傷。但打擊艦船時彈體著靶姿態(tài)惡劣，最大著角可達60°，易發(fā)生跳彈，給彈體、引信強度、裝藥和火工品帶來嚴重威脅。彈體斜侵徹多層靶體過程中的彈道特性直接影響其對艦船目標的毀傷效果，彈靶遭遇條件、戰(zhàn)斗部、靶體結構及材料參數(shù)等對侵徹彈道特性有顯著影響。針對彈體侵徹多層間隔靶侵徹彈道特性，國內外許多學者對彈體貫穿
兵工學報 2021年6期2021-07-29
- 不同頭形彈體侵徹鋼板彈道偏轉的實驗研究
軍事需要的牽引，彈體對各類均質鋼板的侵徹研究已有大量文獻報道[1-6]，也建立了比較成熟的侵徹理論，但已有研究都是針對單層鋼板進行的。隨著實際中對鋼板侵徹層數(shù)的逐漸增加(達4層以上)，彈體的侵徹歷程增大(約12～20 m)，侵徹多層鋼板過程中彈體抗偏轉性能提出了比較高的要求，甚至彈體偏轉的程度已成為決定侵徹過程中裝藥安定性和彈體達到預定位置發(fā)揮最佳毀傷效果的關鍵因素。目前，對侵徹混凝土靶的彈道穩(wěn)定影響因素的研究報道較多[7-14]，國內外專家學者在避免彈道
兵器裝備工程學報 2021年5期2021-06-02
- 高速彈體侵徹冰材料過程數(shù)值模擬研究
研究較多，而關于彈體侵徹冰體的研究較少。其中史興隆等[7]設計了高能破冰彈，并對破冰彈侵徹冰蓋以及水下爆炸破冰過程進行數(shù)值模擬，研究結果為破冰彈的優(yōu)化設計以及破冰排凌提供了理論支持。因此，本文利用ANSYS/LS-DYNA軟件，對高速彈體侵徹冰體的過程進行數(shù)值模擬研究，討論了彈體速度與角度對侵徹的影響。研究結果對冰體毀傷以及利用軍事技術進行破冰的研究具有重要的參考意義。1 數(shù)值計算模型本文采用5.8 mm銅質子彈對50 mm厚度冰體進行侵徹數(shù)值模擬，圖1所
兵器裝備工程學報 2021年4期2021-05-06
- 剛性鈍頭彈體正貫穿中厚金屬靶的擠鑿塊速度模型
081)剛性鈍頭彈體貫穿中厚金屬靶，靶板材料發(fā)生擠鑿破壞，形成與彈體截面大小相近的擠鑿塊，擠鑿塊與彈體以一定速度射出，對靶后目標形成有效毀傷[1]。以往大多彈體余速計算的經(jīng)驗公式，包括Recht等[2]以能量守恒為基礎的擠鑿破壞理論均認為擠鑿塊速度與彈體余速相同。然而，對于剛性鈍頭彈體貫穿中厚金屬靶后射出的擠鑿塊而言，根據(jù)靶板材料不同，彈體和擠鑿塊會出現(xiàn)粘連和分離兩種不同情況。當剛性鈍頭彈體沖擊的靶板材料為強度和硬度較低且軟的低碳鋼時，擠鑿塊會與穿靶后的彈
振動與沖擊 2021年6期2021-03-31
- 彈頭形狀對侵徹多層靶彈道的影響
大型建筑目標時，彈體逐層侵徹多層混凝土靶，屬于非正侵徹，常伴隨著一定的彈道和彈體姿態(tài)的偏轉，隨著層數(shù)增加偏轉更加劇烈，對彈體力學響應、裝藥安定性影響嚴重，因此對多層靶斜侵徹過程的彈體姿態(tài)偏轉研究尤為重要。尹放林等［1］基于彈靶分離的思想，采用微分面力方法推導了侵徹彈道平面運動的方程，對巖石侵徹的彈道軌跡進行了預測。Chen［2］對混凝土斜侵徹問題展開過理論研究，建立了斜侵徹混凝土薄靶時彈道偏轉角的理論公式?？紫檎瘢?］，薛建鋒等［4］基于彈性-損傷-塑性響
含能材料 2021年2期2021-03-30
- 彈體非正撞擊/侵徹載荷響應的一種半經(jīng)驗分析方法
擊/侵徹）過程中彈體經(jīng)受的載荷環(huán)境遠比正侵時的嚴酷和復雜，開展非正撞擊/侵徹條件下彈體的載荷強度設計和結構參數(shù)優(yōu)化，是侵徹彈體工程設計的一項重要內容。數(shù)值仿真是解決非正撞擊/侵徹彈體載荷和強度計算分析的有效手段[1,2]，但由于其建模過程復雜且計算量大，不便用于方案設計和結構參數(shù)的快速優(yōu)化。一套能兼顧精度和效率的非正撞擊/侵徹彈體載荷強度工程計算方法更易為設計人員接受。美國Sandia國家實驗室和水道實驗室已在非正撞擊/侵徹彈體載荷預示方法研究方面開展過深
導彈與航天運載技術 2021年1期2021-03-01
- 彈體穿越冰水混合物流動過程的數(shù)值模擬
分析軟件,對細長彈體穿越冰水混合區(qū)域出水過程進行數(shù)值模擬研究,獲得這一過程中流場的變化規(guī)律以及彈體質心位移變化等結果,研究成果可以為導彈冰下發(fā)射研究提供技術支持。1 數(shù)值模型1.1 數(shù)值方法采用ALE算法[10],先執(zhí)行一個或者幾個Lagrange時間步計算;當單元網(wǎng)格產(chǎn)生變形之后,再執(zhí)行ALE時間步計算,對內部單元進行網(wǎng)格重新劃分,將變形網(wǎng)格中的單元變量和節(jié)點矢量值插值到重新劃分后的網(wǎng)格中。基于ALE方法,在LS-DYNA中可以方便地將Euler網(wǎng)格與L
彈道學報 2020年3期2020-10-09
- 基于實測過載的彈體侵徹姿態(tài)角計算模型
起爆[1-2]。彈體在侵徹過程中，由于受到目標的作用，其姿態(tài)會發(fā)生變化。彈體侵徹姿態(tài)變化一方面會影響對侵徹信息的識別，另一方面則會對其侵徹能力產(chǎn)生影響。目前，關于對彈體侵徹機理及炸藥控制方面的研究較多[3-6]，而在彈體侵徹姿態(tài)識別方面的研究相對較少。彈體飛行姿態(tài)的識別，在彈體導引系統(tǒng)和引信系統(tǒng)中通?？刹捎糜赏勇莺图铀俣葌鞲衅鳂嫵蓱T性測量單元來實現(xiàn)，李慧[7]采用磁強計、加速度計和陀螺復合系統(tǒng)進行測量，曹紅松等[8]利用地磁矢量和陀螺探測結果解算彈體姿態(tài),
兵器裝備工程學報 2020年8期2020-09-07
- 鎢纖維增強金屬玻璃復合材料分段彈體侵徹性能研究*
甲阻力；貧鈾合金彈體容易發(fā)生穿甲“自銳”行為，然而貧鈾材料對人員和環(huán)境具有放射性危害[1]。近年來，鎢纖維增強金屬玻璃復合材料有望成為新型的彈芯材料，該復合材料彈體在侵徹/穿甲過程中也呈現(xiàn)出“自銳”特征，其侵徹能力較鎢合金彈明顯提升[1-5]。一般來說，長桿彈的侵徹能力存在一個流體動力學理論極限。相關試驗發(fā)現(xiàn)均質材料長桿彈設計為分段結構后，分段彈體的侵徹總效率可得到提高[6-8]；此外，相應理論分析[8-9]和數(shù)值模擬[10-13]還顯示，對分段彈體的長徑
爆炸與沖擊 2020年6期2020-06-19
- 旋轉射彈高速傾斜入水多相流場與彈道數(shù)值模擬*
。空泡的存在使得彈體與水的接觸面積大大減小，可以達到減阻的效果，如何形成包裹全彈身的超空泡是超空泡減阻技術的關鍵。同時，超空泡形態(tài)和變化規(guī)律是彈體以正確的姿態(tài)和較高的末動能達到目標地點的關鍵因素。對高速彈體入水空化問題進行研究，具有重要意義。入水問題源于Worthington 等[1-2]在20 世紀初對于球體入水的大量實驗，他們在實驗中捕捉到了入水濺射和空泡發(fā)展。隨后，由于水下魚雷失穩(wěn)、彈跳等實際問題的出現(xiàn)使得入水問題的研究得到重視，入水問題的研究對象從
爆炸與沖擊 2019年11期2019-12-11
- 剛性彈體斜侵徹貫穿混凝土靶的姿態(tài)偏轉理論模型*
519088）彈體斜侵徹貫穿混凝土靶一直是侵徹領域的熱點。實際情況下，由于彈體所處環(huán)境和受力情況非常復雜，彈體著靶時會與靶板法線存在一定角度，當混凝土靶板厚度有限時，彈體會貫穿靶板，同時反射形成的拉伸波會在背靶面造成一定厚度的崩落[1]。實驗研究[2-5]發(fā)現(xiàn),在斜侵徹過程中彈體姿態(tài)會發(fā)生一定程度的偏轉，偏轉程度受彈體著靶初速、著靶角等多種因素影響，為定量描述這些因素對彈體姿態(tài)偏轉的影響，并預測斜侵徹貫穿混凝土靶時彈體姿態(tài)變化，需結合實驗研究發(fā)展相應的理
爆炸與沖擊 2019年6期2019-07-10
- 斜侵徹混凝土靶的刻槽彈體的結構響應*
00094）刻槽彈體在侵徹混凝土的過程中會面臨結構穩(wěn)定性問題。國內外一些學者以自由梁動態(tài)結構響應為基礎開展了一系列彈體結構穩(wěn)定性的研究工作。陳小偉[1]以空腔膨脹理論為基礎，分析了圓柱殼彈體斜侵徹混凝土的受力情況，針對不同撞擊速度的細長中空彈體，分析得到不出現(xiàn)彎曲破壞的彈體最大臨界傾角和殼體壁厚下限。皮愛國等[2]基于剛塑形模型和理論載荷分析，給出了彈體在橫向和軸向載荷作用下的響應行為，并得到彈體任一截面剪力、彎矩以及軸力的分布規(guī)律。王一楠等[3]基于自由
爆炸與沖擊 2019年3期2019-03-28
- 彈體低速侵徹陶瓷 混凝土復合靶體的侵徹深度計算模型
1的低速條件下，彈體撞擊陶瓷－混凝土復合靶體進行研究和探討?？紤]彈體侵徹過程中侵徹阻力的變化，給出了低速條件下彈體撞擊陶瓷－混凝土復合靶體的侵徹深度計算公式，并將用該公式計算得到的侵徹深度與相同工況下的試驗得到的侵徹深度進行了對比，驗證了計算模型的可靠性，為今后更加深入地分析彈體與陶瓷－混凝土復合靶體的相互作用奠定了基礎。1 彈體受到靶體的侵徹阻力彈體以vs＜400m·s－1的低速撞擊靶體時，在侵徹運動結束后，彈體的質量損失和體積變化均較小，因此忽略在此運
現(xiàn)代應用物理 2018年3期2018-10-11
- 彈箭磁屏蔽效能仿真及分析
]。本文主要研究彈體材料的磁屏蔽效應對地磁測量誤差的影響,利用ANSYS對彈體的磁屏蔽特性進行仿真分析,研究彈體材料、厚度、姿態(tài)角等因素對彈體磁屏蔽效應的影響規(guī)律;推導了姿態(tài)角和磁屏蔽系數(shù)之間的關系,提出了利用磁屏蔽橢球模型直接得到誤差矩陣后進行磁測誤差校正的方法,減少了擬合數(shù)據(jù)反解誤差矩陣的計算量。提出利用磁屏蔽橢球模型直接解算彈體相對于地磁矢量的2個姿態(tài)角的方法,直接得到了彈體和地磁矢量之間的空間關系,為磁傳感器在彈上的應用提供理論基礎。1 彈體磁屏蔽
彈道學報 2018年2期2018-07-09
- 橢圓截面彈體侵徹砂漿靶規(guī)律分析*
有兩類：一類是在彈體頭部或者圓柱部刻槽，以期改變侵徹體的侵徹阻力特性：龐春旭等[4-5]設計了一種頭部刻槽彈體，通過侵徹鋁靶實驗驗證了頭部刻槽彈體的侵徹深度明顯優(yōu)于常規(guī)卵形彈體；陳小偉等[6]、梁斌等[7]、張欣欣等[8]開展了圓柱部刻槽彈體侵徹混凝土靶實驗，結果表明彈體圓柱部刻槽在提高彈道穩(wěn)定性的同時，對侵徹深度的提高也有一定貢獻。范少博等[9]開展了彈身刻直槽和螺旋槽彈體的侵徹仿真及實驗研究，結果表明彈體外表面刻槽可提高侵徹深度且螺旋刻槽彈體具有更好的
爆炸與沖擊 2018年1期2018-03-20
- 復合順序對復合板抗侵徹能力影響的數(shù)值分析
中研究了在一系列彈體著速下,復合板的復合順序對復合板的彈道特征量的影響。文中建立了兩種不同復合順序下彈體正侵徹復合靶板的模型,運用顯示動力分析軟件ANSYS/LS-DYNA,對彈體正侵徹復合靶板進行了數(shù)值仿真。單獨分析和對比分析兩種模型的彈道特征量,得出復合板的抗侵徹能力隨復合順序和彈體著速改變的規(guī)律。數(shù)值分析的結果對提高復合裝甲的抗侵徹能力具有一定的參考價值。復合;順序;侵徹;裝甲0 引言隨著軍事科技的發(fā)展,迫切需要研發(fā)高性能的輕質裝甲材料,滿足防護裝甲
彈箭與制導學報 2017年1期2017-06-23
- 高超彈體侵蝕機理及抗侵蝕設計研究
與裝備技術】高超彈體侵蝕機理及抗侵蝕設計研究劉宗偉1，武海軍2，張學倫1，劉俞平1，熊國松1，譚正軍1，曾令清1(1.重慶紅宇精密工業(yè)有限責任公司，重慶 402760； 2.北京理工大學機電學院，北京 100081)針對高超彈體侵蝕影響結構強度、侵徹能力和裝藥安定性的問題，根據(jù)回收彈體的金相組織分析了彈體變形溫升、摩擦溫升及彈體材料高溫力學特性，闡明了高超彈體的侵蝕機理，提出了高超彈體抗侵蝕設計方法。研究表明，彈體表面在長時間與鋼筋或骨料碰撞切削的過程中，
兵器裝備工程學報 2017年4期2017-04-28
- 彈體斜侵徹硬介質目標的臨界跳彈評估方法
安710024）彈體斜侵徹硬介質目標的臨界跳彈評估方法段建，王可慧，周剛，李明，戴湘暉，李虎偉（西北核技術研究所，陜西西安710024）彈體斜侵徹硬介質目標過程將發(fā)生彈道偏轉，甚至發(fā)生跳彈。彈體一旦跳彈，使彈體侵入不到目標內部，從而不能對目標形成有效打擊。為保證彈體能夠有效侵徹目標，需要對彈體侵徹目標的臨界跳彈角度進行預測，給出彈體不發(fā)生跳彈的角度范圍。為此，對彈體斜侵徹硬介質目標的跳彈進行研究，建立了預測彈體斜侵徹目標的跳彈分析評估方法。運用該方法對彈體
兵工學報 2016年8期2016-10-15
- 彈體侵徹混凝土的臨界跳彈*
710024)彈體侵徹混凝土的臨界跳彈*段 建,王可慧,周 剛,薛斌杰,初 哲,李 明,戴湘暉,耿寶剛(西北核技術研究所，陜西 西安 710024)為了保證鉆地戰(zhàn)斗部打擊防護層目標時不發(fā)生跳彈，需要對彈體侵徹目標的臨界跳彈角度進行分析和估算。開展了一定大長徑比彈體斜侵徹混凝土的跳彈實驗，分析了在250～430 m/s速度下彈體侵徹30和60 MPa鋼筋混凝土的臨界跳彈角度，給出了彈體臨界跳彈角度包絡線。當靶板強度相同時，隨著侵徹速度的增加，彈體的臨界跳彈
爆炸與沖擊 2016年6期2016-04-18
- 彈體高速侵徹效率的實驗和量綱分析*
210094)彈體高速侵徹效率的實驗和量綱分析*宋梅利,李文彬,王曉鳴,馮 君,劉志林(南京理工大學智能彈藥技術國防重點學科實驗室，江蘇 南京 210094)為了研究高速侵徹時彈體撞擊速度、材料強度等對質量侵蝕特性和侵徹效率的影響規(guī)律，開展了不同材料強度和長徑比的彈體高速侵徹半無限厚素混凝土靶實驗，彈體撞擊速度為880～1 900 m/s，彈頭形狀為尖卵型(半徑口徑比為3)，口徑為30 mm。由實驗發(fā)現(xiàn)：彈體撞擊速度對侵徹效率的影響呈拋物線分布，最大侵徹
爆炸與沖擊 2016年6期2016-04-18
- 刻槽彈侵徹混凝土受力模型研究
，建立了針對刻槽彈體的低速花瓣形受力模型和高速圓孔形受力模型，并采用這兩種模型計算了刻槽彈體侵徹混凝土的侵深。結果表明：當初速低于1 000 m/s時，運用低速花瓣形受力模型計算得出的侵深和實驗值的誤差小于11%；當初速高于1 000 m/s時，運用高速圓孔形受力模型計算出的侵深和實驗值的誤差約為20%。綜合實驗過程和實驗誤差分析可知，建立的刻槽彈侵徹混凝土受力模型可用于刻槽彈對混凝土的侵徹能力分析。爆炸力學；低速花瓣形受力模型；高速圓孔形受力模型；刻槽彈
爆炸與沖擊 2016年1期2016-04-17
- 半穿甲戰(zhàn)斗部侵徹運動加筋板數(shù)值模擬
加筋靶板的運動對彈體偏轉、彈體剩余動能以及彈體過載的影響。研究結果表明：彈體侵徹運動加筋靶板時發(fā)生明顯偏轉，侵徹性能降低，加速度變化曲線出現(xiàn)新的峰值且該峰值隨著靶板速度增大而增大。同時，不同彈著點處彈體偏轉角的變化過程，加速度變化規(guī)律與峰值大小以及靶板抗彈性能都有顯著區(qū)別。加筋靶板，數(shù)值模擬，運動，侵徹0 引言在反艦導彈戰(zhàn)斗部的研究中，半穿甲爆破型戰(zhàn)斗部對加筋靶板的侵徹機理成為研究熱點。目前國內外的研究大部分集中于侵徹靜止加筋靶板機理的理論分析、試驗研究與
火力與指揮控制 2015年8期2015-11-28
- 刻槽彈體旋轉侵徹混凝土效應試驗研究
10094）刻槽彈體旋轉侵徹混凝土效應試驗研究龐春旭，何勇，沈曉軍，張先鋒，李文彬，郭磊，潘緒超（南京理工大學機械工程學院，江蘇南京210094）為研究刻槽彈體旋轉侵徹混凝土靶的侵徹性能，利用14.5 mm滑膛槍發(fā)射平臺，進行了非旋轉的卵形彈體與刻槽彈體侵徹砂漿混凝土靶試驗研究，同時利用14.5 mm線膛槍發(fā)射平臺，進行了旋轉的卵形彈體和刻槽彈體侵徹砂漿混凝土靶和石灰石混凝土靶試驗研究。兩種發(fā)射平臺對比試驗結果表明：采用卵形彈體頭部刻槽和旋轉侵徹的方法，使
兵工學報 2015年1期2015-11-11
- 長桿彈侵徹流體動力學模型的精確解及其分析
察到的侵徹過程中彈體尾部速度的“不穩(wěn)定”減速現(xiàn)象，AT 模型與實際情況更吻合，其計算結果理論上應該更準確。然而，正因為其考慮的這種不穩(wěn)定現(xiàn)象，因而侵徹速度u和彈體尾部速度v 不再是常值了，同時彈體尾部速度u 與彈體剩余長度l 兩個變量相互耦合，其解耦算法在一般情況下比較復雜，如此以來，AT 模型很難像HTP 模型、AR 模型［6］甚至改進的AR 模型一樣容易地計算出其精確的解析解。為了進一步提高AT 模型的實用性，更大程度上推導其模型中參數(shù)的精確解是很有必
兵器裝備工程學報 2015年10期2015-07-01
- 基于Archard理論分析彈體質量侵蝕＊
徹混凝土過程中，彈體的質量侵蝕現(xiàn)象是一個十分復雜的物理問題。早期研究中，彈體侵徹速度較低，為了理論分析方便，常假設彈體為理想剛性體，然而，隨著侵徹速度的提高（＞1km／s），彈體的侵蝕效應變得顯著［1－3］，該剛性假設已經(jīng)不再成立。同時，混凝土材料的非均質特點導致彈體在侵徹過程中受力不對稱，可能導致侵徹彈道彎曲或彈體結構破壞等情況，從而使彈體的質量侵蝕更嚴重，對侵徹能力的影響更明顯。因此，研究高速侵徹混凝土過程中彈體的侵蝕效應具有重要意義。彈體的質量侵蝕現(xiàn)
爆炸與沖擊 2014年5期2014-12-12
- 初始攻角對鉆地彈斜侵徹土壤影響的數(shù)值模擬
究課題。斜侵徹是彈體攻擊目標常見的一種運動狀態(tài)，是最典型的碰撞問題。此過程涉及高溫、高壓、高速，以及結構內的部分材料的破壞，是沖擊動力學研究的難點問題之一。本文運用ANSYS/LS-DYNA 軟件，研究在彈體速度為1 000 m/s，30°斜侵徹土壤時，通過改變初始攻角大小(取初始攻角為5°，8°，12°)，建立侵徹模型，進行數(shù)值模擬，總結出初始攻角對鉆地彈斜侵徹土壤運動軌跡和規(guī)律的影響。1 建立模型采用ANSYS 前處理程序建立模型?；締挝蝗閏m－g
機械制造與自動化 2014年5期2014-04-01
- 平頭鋼彈侵徹鋼靶板過載特性的數(shù)值分析
立在對侵徹過程中彈體過載特性的準確認識基礎上，所以對彈體侵徹過程中過載特性的研究就很重要［1-3］。由于目標介質的多樣性和實驗條件的復雜性，使得研究硬目標侵徹過載特性存在較大困難。到目前為止，對不同介質侵徹過載的研究主要有兩種方法:① 實驗研究，隨著實驗技術的發(fā)展，可用彈內存貯技術來記錄彈丸侵徹介質時的過載曲線;②數(shù)值仿真，目前已經(jīng)有一些大型商用軟件可以用來計算侵徹過程，如LS-DYNA、Autodyn、Dytran等。數(shù)值計算可使侵徹過程可視化，得到大量
兵器裝備工程學報 2013年12期2013-09-12
- 高速侵徹混凝土彈體頭部侵蝕終點效應實驗研究
有很大的不同，當彈體撞擊混凝土速度增加到1 000～2 000 m/s 之間時，侵徹過程必須考慮彈體的強度，不能作為剛體處理。在彈體高速侵徹混凝土實驗研究方面，F(xiàn)orrestal 和Frew 等人［1－4］使用長桿實心彈體對不同骨料混凝土靶板在400～1 700 m/s 的彈體初速度范圍內進行侵徹實驗，為更好地了解動能彈侵徹混凝土的侵徹機理提供了有力的實驗支撐。對于高速侵徹下的頭部侵蝕問題，Silling 和Forrestal［5］(2007)通過對實驗數(shù)
兵工學報 2012年1期2012-02-22
- 考慮質量磨蝕的高速侵徹彈體的壁厚設計＊
分析模型中忽略了彈體頭部的質量磨蝕作用，在一定速度范圍內能夠取得較好的效果，然而鉆地彈的發(fā)展方向是通過提高彈體的強度和速度來對付更加深埋及堅硬的靶體。在這些條件下，考慮彈體頭部的質量磨蝕就顯得更重要，忽略彈頭質量磨蝕的分析理論已經(jīng)不能合理解釋高速侵徹實驗現(xiàn)象，更多學者通過研究彈體的質量磨蝕來解釋彈體侵徹能力降低的現(xiàn)象［1－15］。對于高速侵徹彈體，彈體結構的剛／強度和穩(wěn)定性問題成為關注的重點。皮愛國等［16］指出大長細比動能彈在侵徹過程中可能存在2類穩(wěn)定性
爆炸與沖擊 2011年5期2011-09-19
- 彈體高速入水特性實驗研究＊
.May［3］對彈體入水特點和實驗結果進行了總結。早期也進行了一些關于高速彈體入水的初步實驗，但研究工作相對較少。磯部孝［4］研究了常規(guī)兵器水下彈道的運動規(guī)律并開展了大量的實驗，對彈丸入水跳彈的現(xiàn)象作了深入的分析并對彈丸的穩(wěn)定機理作了簡要分析，但未考慮空化及空泡的影響。近來，隨著超空化減阻特性的發(fā)現(xiàn)，以及以俄羅斯“暴風雪”超空泡魚雷為代表的水下高速超空泡武器的成功研制，彈體的高速入水特性以及水中彈道規(guī)律更是受到世界各國的廣泛關注并紛紛開始超空泡武器的研制工
爆炸與沖擊 2011年6期2011-06-04
- 彈體高速侵徹混凝土的效應實驗*
了更嚴格的要求。彈體對混凝土類硬目標的高速侵徹效應的研究對戰(zhàn)斗部研制和防護結構設計都極具意義,已成為相關領域共同關注的熱點問題。混凝土侵徹的實驗和理論研究主要集中在撞擊速度小于800 m/s的不變形彈體侵徹[1],而高速侵徹實驗[2]有限,M.J.Forrestal等[3]完成了彈頭形狀因子為3和4.25的2種卵型頭部彈體以1 300～1 700 m/s速度侵徹強度為19.5 MPa的混凝土實驗。近年來,梁斌等[4]開展了先進鉆地彈概念彈的高速深侵徹縮比實
爆炸與沖擊 2010年1期2010-06-21
- 小攻角條件下動能彈體高速侵徹混凝土靶的彈體彎曲*
小攻角條件下動能彈體高速侵徹混凝土靶的彈體彎曲*王一楠，黃風雷，段卓平（北京理工大學爆炸科學與技術國家重點實驗室，北京 100081）將高速侵徹混凝土靶板的彈體簡化為自由梁，應用彈體侵徹阻力和梁動態(tài)彎曲內力分析了由小攻角產(chǎn)生的橫向載荷導致的彈體彎曲。結果表明，彈體理論彎曲條件受彈體著靶前狀態(tài)、彈體結構和材料控制。理論計算證實彈體高速侵徹混凝土靶板時由于小攻角的存在會發(fā)生彈體彎曲變形，彈體侵徹實驗結果表明彈體彎曲位置和彎曲條件與理論分析結果相符。爆炸力學；彈
爆炸與沖擊 2010年6期2010-01-22