大质量弹丸高速侵彻混凝土质量侵蚀试验研究

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作者 董凯 江坤 +3 位作者 王浩 王健 姜春雷 史律 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2024年第12期148-155,共8页

动能弹在高速侵彻混凝土目标时产生的质量侵蚀是引起侵彻效率降低的重要原因,该文开展了质量约为20 kg、直径为100 mm的高硬度弹丸以近1.0 km/s的速度侵彻C40混凝土的试验研究,对弹丸侵蚀参数和头部卵型段的变化进行了详细的描述,并对... 动能弹在高速侵彻混凝土目标时产生的质量侵蚀是引起侵彻效率降低的重要原因,该文开展了质量约为20 kg、直径为100 mm的高硬度弹丸以近1.0 km/s的速度侵彻C40混凝土的试验研究,对弹丸侵蚀参数和头部卵型段的变化进行了详细的描述,并对大质量弹丸的侵蚀机理进行了分析,通过计算得到了热熔侵蚀和切削侵蚀的占比。结果表明:在侵彻过程中,当不同质量弹丸以相同的初速撞击同等强度混凝土时,弹丸表面压力受弹丸质量影响,当高于某临界速度时,随着弹丸质量的增加而增大;弹丸侵彻混凝土时的质量侵蚀与弹丸质量有关,弹丸质量较小时侵蚀现象更明显。切削侵蚀占比随弹丸硬度提高而降低,提高弹丸材料硬度对降低大质量弹丸的质量侵蚀效果更加明显。 展开更多

关键词 高速侵彻 质量侵蚀 热熔侵蚀 切削侵蚀 硬度

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动能侵彻弹体的质量侵蚀模型分析 被引量：24

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作者 陈小伟 杨世全 何丽灵 《力学学报》 EI CSCD 北大核心 2009年第5期739-747,共9页

通过对高速侵彻弹体的质量侵蚀实验现象进行分析,建立了质量侵蚀的工程理论模型,可对动能侵彻弹体头部侵蚀后的头形和质量侵蚀进行预期.讨论弹体质量侵蚀的主要影响因素,认为弹体动能(或质量和速度)以及混凝土骨料硬度对弹体的质量侵蚀... 通过对高速侵彻弹体的质量侵蚀实验现象进行分析,建立了质量侵蚀的工程理论模型,可对动能侵彻弹体头部侵蚀后的头形和质量侵蚀进行预期.讨论弹体质量侵蚀的主要影响因素,认为弹体动能(或质量和速度)以及混凝土骨料硬度对弹体的质量侵蚀有显著影响,给出了更一般化的弹体质量侵蚀与撞击函数Ⅰ的关系.通过图形分析明确弹体的质量侵蚀主要发生于头部,并且侵蚀后的弹头仍接近尖卵形,可以通过头形变化预期弹体的质量损失. 展开更多

关键词 质量侵蚀 动能侵彻弹 侵彻 工程模型

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基于Archard理论分析弹体质量侵蚀 被引量：3

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作者 郭磊 何勇 +2 位作者 张年松 庞春旭 郑浩 《爆炸与冲击》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第5期622-629,共8页

基于模具与工件磨损中的Archard粘着磨损理论,分析弹体表面微粒的细观塑性变形,建立弹体质量侵蚀表征模型,运用动态空腔膨胀理论得到弹体表面应力,再通过差分计算得到高速侵彻中弹体宏观轮廓的钝化回退过程。计算得到的弹体外部轮廓、... 基于模具与工件磨损中的Archard粘着磨损理论,分析弹体表面微粒的细观塑性变形,建立弹体质量侵蚀表征模型,运用动态空腔膨胀理论得到弹体表面应力,再通过差分计算得到高速侵彻中弹体宏观轮廓的钝化回退过程。计算得到的弹体外部轮廓、质量损失及侵彻深度等参数与实验结果基本吻合。结果表明;弹体侵蚀效应对侵彻时间和深度的影响随着撞击速度的增大愈加显著;弹体侵彻过程中最大过载与刚性条件下有较大区别,提高弹体材料的屈服强度能有效减少侵彻过程中弹体的质量损失,提高最终侵彻深度。 展开更多

关键词 爆炸力学 质量侵蚀 Archard理论 弹体 高速侵彻

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动能弹高速侵彻钢筋混凝土靶时弹丸头部质量侵蚀微观机理 被引量：7

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作者 宁建国 李钊 +1 位作者 马天宝 许香照 《兵工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第9期1809-1818,共10页

动能弹在高速侵彻混凝土过程中会发生明显的质量侵蚀现象,并因此严重影响其侵彻性能。为进一步研究弹体在侵彻过程中发生侵蚀现象的内在机理,开展多组弹体高速侵彻钢筋混凝土靶的侵彻实验。采取线切割技术方法,用回收的剩余弹体头部制... 动能弹在高速侵彻混凝土过程中会发生明显的质量侵蚀现象,并因此严重影响其侵彻性能。为进一步研究弹体在侵彻过程中发生侵蚀现象的内在机理,开展多组弹体高速侵彻钢筋混凝土靶的侵彻实验。采取线切割技术方法,用回收的剩余弹体头部制备微观观测实验试样。通过金相显微镜和扫描电子显微镜对剩余弹体表面多个观测点的微观形貌进行系统观测。结果表明:剩余弹体表面存在一层明显的热影响区;弹体表面材料存在大量相互平行的长距离犁沟;在弹体尖端观测到少量微裂纹,对弹体尖端的质量损失有一定贡献但影响范围有限;弹体侵蚀现象并非单一机制造成,而是一个多机制共同作用、相互影响的复杂过程。 展开更多

关键词 动能弹 高速侵彻 质量侵蚀 钢筋混凝土 微观分析

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考虑摩擦因数变化的弹体高速侵彻混凝土质量侵蚀模型研究 被引量：4

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作者 刘均伟 张先锋 +3 位作者 刘闯 陈海华 王季鹏 熊玮 《爆炸与冲击》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第8期111-121,共11页

弹体在高速侵彻混凝土介质时,由于弹靶之间强烈的局部作用,导致弹体发生质量损失和弹头钝化。为进一步探究弹体高速侵彻混凝土靶质量侵蚀效应及其影响因素,基于热熔化机制及变摩擦因数模型,考虑弹体侵彻过程中头部形状变化,修正了弹体... 弹体在高速侵彻混凝土介质时,由于弹靶之间强烈的局部作用,导致弹体发生质量损失和弹头钝化。为进一步探究弹体高速侵彻混凝土靶质量侵蚀效应及其影响因素,基于热熔化机制及变摩擦因数模型,考虑弹体侵彻过程中头部形状变化,修正了弹体高速侵彻混凝土质量侵蚀模型。为验证模型的可靠性,基于30 mm弹道炮平台,开展了卵形弹体高速(700~1000 m/s)侵彻典型混凝土靶体实验,获得了弹体高速侵彻质量侵蚀结果。结合理论模型对本文实验及文献实验数据进行了对比分析计算,验证了本文修正模型的可靠性。结果表明:弹体侵彻过程中,滑动摩擦项占总摩擦力的10%~40%,它对弹体侵彻过程的影响不能被忽略;考虑摩擦因数变化的质量侵蚀模型预测结果与已有实验数据吻合得较好;与本文实验数据的最大误差不超过7%,能较准确地预测不同工况下弹体的质量损失。 展开更多

关键词 高速侵彻 质量侵蚀 头部形状 摩擦因数

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混凝土骨料对高速侵彻弹体质量侵蚀的影响分析 被引量：7

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作者 欧阳昊 陈小伟 《爆炸与冲击》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第7期61-70,共10页

高速侵彻时,弹靶之间发生强烈的局部作用,引起弹体头部发生质量侵蚀,从而影响弹体的侵彻性能。在弹体侵彻过程中,混凝土中的骨料对弹体的质量侵蚀有显著影响。本文通过对高速侵彻混凝土弹体的质量侵蚀实验数据进行分析,进一步分析讨论... 高速侵彻时,弹靶之间发生强烈的局部作用,引起弹体头部发生质量侵蚀,从而影响弹体的侵彻性能。在弹体侵彻过程中,混凝土中的骨料对弹体的质量侵蚀有显著影响。本文通过对高速侵彻混凝土弹体的质量侵蚀实验数据进行分析,进一步分析讨论了混凝土骨料对弹体质量侵蚀的影响。将混凝土靶体视为骨料和砂浆基质混合的二相复合材料,引入混凝土骨料的体积分数χ和骨料的剪切强度τ1代替骨料的莫氏硬度H,给出无量纲骨料修正因子β,建立了修正的弹体质量损失工程模型。模型预测结果与现有的实验数据符合得很好,更准确地表征了混凝土骨料对弹体质量损失的影响。 展开更多

关键词 高速侵彻 质量侵蚀 混凝土骨料 体积分数 剪切强度

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考虑变形/侵蚀耦合的弹体横截面积理论模型

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作者 徐恒威 卢永刚 +2 位作者 李军润 冯晓伟 卢正操 《兵工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第S01期97-104,共8页

弹体以中高速侵彻混凝土介质时,弹靶之间的高压作用导致弹体出现严重变形。同时,剧烈的摩擦作用使得弹体质量出现侵蚀,进一步导致侵彻性能显著下降。为深入研究中高速条件下弹体的侵彻行为,基于空穴膨胀理论和Alekseevskii-Tate模型,分... 弹体以中高速侵彻混凝土介质时,弹靶之间的高压作用导致弹体出现严重变形。同时,剧烈的摩擦作用使得弹体质量出现侵蚀,进一步导致侵彻性能显著下降。为深入研究中高速条件下弹体的侵彻行为,基于空穴膨胀理论和Alekseevskii-Tate模型,分别获得侵彻模式转变时对应的临界速度。在此基础上,考虑中高速侵彻下弹体变形和质量侵蚀的耦合效应,进而构建中高速侵彻下弹体横截面积的理论模型。为验证理论模型的合理性及可靠性,与文献实验数据进行对比分析。实验结果表明:临界速度理论模型的预测结果与文献[6,11]实验数据吻合较好,证明了模型的准确性。中高速侵彻下弹体在变形、侵蚀效应的共同作用下,侵彻后横截面积随初始撞击速度近似呈指数增大。变形效应导致弹体镦粗,侵蚀效应使得弹体表面材料被逐渐剥落。 展开更多

关键词 中高速侵彻 弹体变形 质量侵蚀 临界侵彻速度 横截面积

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基于凝胶分形模型膨润土侵蚀质量的计算方法

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作者 徐永福 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第4期731-736,共6页

地下水沿围岩裂隙对高放废物地质处置库膨润土缓冲/回填层产生侵蚀作用,膨润土的侵蚀质量与地下水流量密切相关。不同于砂粒,膨润土以凝胶形式赋存于地下水中,形成悬浊液。膨润土凝胶具有分形结构,基于膨润土凝胶的分形结构,导出膨润土... 地下水沿围岩裂隙对高放废物地质处置库膨润土缓冲/回填层产生侵蚀作用,膨润土的侵蚀质量与地下水流量密切相关。不同于砂粒,膨润土以凝胶形式赋存于地下水中,形成悬浊液。膨润土凝胶具有分形结构,基于膨润土凝胶的分形结构,导出膨润土的侵蚀质量(ms)与地下水流量(Vw)的理论关系,表示为ms=βVw^α,指数α表示为膨润土凝胶分维(D)的函数,α=D/(6-D).采用Borgesson等和Suzuki等对MX-80膨润土的侵蚀试验结果,验证膨润土的侵蚀质量与地下水流量的理论关系。膨润土凝胶的分维根据Svensson等的X-射线小角度衍射结果计算,膨润土在不同浓度NaCl溶液中的侵蚀质量与盐溶液流量的关系都符合基于膨润土凝胶分形模型的理论关系. 展开更多

关键词 膨润土 侵蚀质量 流量 凝胶 分维

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弹体高速侵彻两种强度混凝土靶的对比研究 被引量：17

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作者 张雪岩 武海军 +2 位作者 李金柱 皮爱国 黄风雷 《兵工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第2期276-283,共8页

随着武器系统打击能力的不断提升,高强度混凝土被越来越多地应用到防护设施中。为研究弹体侵彻高强度混凝土的现象和规律,进行了弹体高速侵彻C60高强度混凝土的试验,并与已开展的弹体高速侵彻C35普通强度混凝土试验结果进行对比。采用... 随着武器系统打击能力的不断提升,高强度混凝土被越来越多地应用到防护设施中。为研究弹体侵彻高强度混凝土的现象和规律,进行了弹体高速侵彻C60高强度混凝土的试验,并与已开展的弹体高速侵彻C35普通强度混凝土试验结果进行对比。采用基于空腔膨胀理论的计算方法、经验侵彻公式法和节点回退法等方法对两组试验中的弹体侵彻深度、弹体侵蚀进行了分析。计算和试验结果表明:相比于弹体侵彻C35混凝土试验,相同速度下侵彻C60混凝土弹体的过载约为其1. 8倍,侵彻深度为其52%; C60混凝土靶表面破坏更大,表明随着强度的提高混凝土脆性变大;在骨料切削影响条件相同情况下,侵彻C60混凝土弹体的侵蚀更大,表明高强度混凝土的砂浆对弹体侵蚀作用变大。 展开更多

关键词 高速侵彻 高强度混凝土 侵彻深度 靶标破坏 质量侵蚀

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弹体高速侵彻效率的实验和量纲分析 被引量：14

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作者 宋梅利 李文彬 +2 位作者 王晓鸣 冯君 刘志林 《爆炸与冲击》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第6期752-758,共7页

为了研究高速侵彻时弹体撞击速度、材料强度等对质量侵蚀特性和侵彻效率的影响规律,开展了不同材料强度和长径比的弹体高速侵彻半无限厚素混凝土靶实验,弹体撞击速度为880～1 900m/s,弹头形状为尖卵型（半径口径比为3）,口径为30mm。由... 为了研究高速侵彻时弹体撞击速度、材料强度等对质量侵蚀特性和侵彻效率的影响规律,开展了不同材料强度和长径比的弹体高速侵彻半无限厚素混凝土靶实验,弹体撞击速度为880～1 900m/s,弹头形状为尖卵型（半径口径比为3）,口径为30mm。由实验发现：弹体撞击速度对侵彻效率的影响呈抛物线分布,最大侵彻效率时的弹体特征撞击速度约1 400m/s;高速侵彻时弹体的质量侵蚀主要发生在卵形头部,弹身及尾部损伤极少;速度超过特征撞击速度时,弹体侵蚀严重,甚至弯曲变形或解体;弹体强度提高至约2倍时,质量侵蚀率降低约80%。基于实验,利用量纲分析原则建立了量纲一侵彻效率和量纲一弹体撞击速度的函数关系式,可估算出最大侵彻效率对应的弹体撞靶速度,为高速侵彻效应模拟实验提供理论指导。 展开更多

关键词 爆炸力学 侵彻效率 高速侵彻 混凝土靶 质量侵蚀 量纲分析

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卵形弹丸高速正侵彻混凝土靶板的数值仿真 被引量：6

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作者 郑浩 何勇 +2 位作者 郭磊 张先锋 张年松 《系统仿真学报》 CAS CSCD 北大核心 2013年第7期1508-1512,共5页

利用非线性动力学有限元软件Ls-dyna对CRH为3的不同弹体材料的卵形弹丸以不同撞击速度对混凝土靶板作用过程进行数值模拟研究,并且与相应的实验进行对比。重点研究了在不同弹体材料及撞击速度下,弹体质量侵蚀结果及其对侵彻性能的影响... 利用非线性动力学有限元软件Ls-dyna对CRH为3的不同弹体材料的卵形弹丸以不同撞击速度对混凝土靶板作用过程进行数值模拟研究,并且与相应的实验进行对比。重点研究了在不同弹体材料及撞击速度下,弹体质量侵蚀结果及其对侵彻性能的影响。发现在该结构下某种弹体材料的弹丸对应着极限穿透深度,即随着侵彻速度增加,其侵彻深度反而减小;且发现弹丸阻力的时程曲线都出现多个比较明显的峰值,速度越大,其峰值也越大。当材料的屈服强度较大时,其峰值波动的持续时间也就变得较长,相应的侵彻深度也会增加。 展开更多

关键词 卵形弹丸 爆炸力学 高速侵彻 混凝土 质量侵蚀 数值模拟

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尖锥头长杆弹侵彻的界面击溃分析 被引量：7

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作者 李继承 陈小伟 《力学学报》 EI CSCD 北大核心 2011年第1期63-70,共8页

在Alekseevski-Tate模型基础上,理论分析了尖锥头长杆弹的界面击溃过程,分别给出在锥头侵蚀阶段和弹身侵蚀阶段的弹体速度下降及质量侵蚀计算公式;随后分析弹体的动能损失,讨论半锥角对弹体动能损失的影响.通过分析小子弹撞击陶瓷/金属... 在Alekseevski-Tate模型基础上,理论分析了尖锥头长杆弹的界面击溃过程,分别给出在锥头侵蚀阶段和弹身侵蚀阶段的弹体速度下降及质量侵蚀计算公式;随后分析弹体的动能损失,讨论半锥角对弹体动能损失的影响.通过分析小子弹撞击陶瓷/金属复合靶板的例子,验证了该理论的正确性,并对比分析了尖锥头长杆弹与小子弹及平头长杆弹在界面击溃中动能损失之间的差异. 展开更多

关键词 尖锥头长杆弹 界面击溃 速度下降 质量侵蚀 动能损失 理论分析

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弹丸CRH值对侵彻混凝土深度影响研究 被引量：9

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作者 张学伦 刘宗伟 《兵器装备工程学报》 CAS 2016年第10期31-34,共4页

头部形状是影响弹丸侵彻能力的重要影响因素,尤其在高速/超高速侵彻条件下,这一影响更为突出,头部形状CRH值是高速侵彻弹丸设计的重要内容。本文在分析质量磨蚀与CRH关系模型的基础上,基于已有的试验数据,分析了不同速度条件下头部形状... 头部形状是影响弹丸侵彻能力的重要影响因素,尤其在高速/超高速侵彻条件下,这一影响更为突出,头部形状CRH值是高速侵彻弹丸设计的重要内容。本文在分析质量磨蚀与CRH关系模型的基础上,基于已有的试验数据,分析了不同速度条件下头部形状系数CRH值对弹丸侵彻混凝土深度的影响特性,获得了弹丸头部形状CRH值对侵彻性能的影响规律,可为高速侵彻弹丸头部形状设计提供参考。 展开更多

关键词 钻地弹 头部形状 质量侵蚀 侵彻

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