動能彈垂直侵徹混凝土的實驗研究及其數(shù)值模擬.pdf

1、高速彈丸對混凝土的沖擊侵徹效應(yīng)既是軍事工程防護(hù)技術(shù)研究的前提，又是優(yōu)化設(shè)計彈體形狀及其物理幾何參數(shù)的基礎(chǔ)，因而已成為近十年來軍事科學(xué)技術(shù)研究領(lǐng)域的一個熱點問題。 本文通過采用不同縮比尺寸的BLU-109B鉆地模型彈侵徹混凝土的實驗和數(shù)值模擬，分析研究沖擊侵徹作用下混凝土的破壞效應(yīng)及其影響因素，并結(jié)合大比尺模擬彈的侵徹實驗結(jié)果驗證分析結(jié)論的正確性，同時預(yù)估出原型彈的侵徹深度和彈坑半徑。采用直徑為ψ30mm的卵形模型彈對C80高強(qiáng)度

2、混凝土進(jìn)行垂直侵徹實驗，研究315～800m/s不同彈速條件下混凝土的侵徹深度、侵徹半徑及其破壞特征。實驗結(jié)果表明：在靶體強(qiáng)度和彈體不變的情況下，靶體撞擊后的崩落區(qū)直徑、深度與彈丸的侵徹初速度有關(guān)；侵徹深度隨彈丸撞擊速度的增加而增加；隨著彈丸著靶速度增加，崩落區(qū)的面積也隨之加大；成坑深度約為彈徑的3～10倍，成坑直徑達(dá)到彈徑的10倍以上。選用H-J-C模型和Johnson-Cook模型分別作為混凝土材料和彈丸的本構(gòu)模型，以直徑為30mm

3、卵形彈丸沖擊侵徹混凝土的過程為研究對象，利用有限元分析軟件LS-DYNA進(jìn)行動能彈侵徹半無限厚混凝土靶的數(shù)值模擬。通過與實驗結(jié)果的對比分析證明，本文選用和建立的本構(gòu)模型、計算模型及其參數(shù)可對動能彈侵徹混凝土介質(zhì)的破壞效應(yīng)進(jìn)行較為準(zhǔn)確的模擬，其計算誤差不超過5％。在ψ30mm模型彈實驗的基礎(chǔ)上又進(jìn)行了ψ100mm的大比尺模型彈侵徹實驗，其侵徹深度和彈坑半徑分別為83.Scm和102.5cm，達(dá)到了彈丸直徑的8.4倍和10.3倍，表明小比尺