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聚能装药结构参数对钢筋混凝土靶侵彻开孔行为影响规律的试验研究
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作者 刘莹 张晓伟 张庆明 《兵器装备工程学报》 北大核心 2025年第3期118-128,共11页
基于大量试验结果,开展了聚能装药结构参数对钢筋混凝土靶的侵彻开孔性能研究,系统性地分析了不同因素对射流侵彻深度和开孔孔径的影响规律。结果表明,随着装药长度的增加,侵深和孔径都会增大,但超过1.2倍装药直径后,增益不再明显。在... 基于大量试验结果,开展了聚能装药结构参数对钢筋混凝土靶的侵彻开孔性能研究,系统性地分析了不同因素对射流侵彻深度和开孔孔径的影响规律。结果表明,随着装药长度的增加,侵深和孔径都会增大,但超过1.2倍装药直径后,增益不再明显。在其他条件一致的情况下,采用中心起爆、低密度钟形罩,可获得更大的侵彻孔径;而环形起爆、高密度喇叭罩具有更高的侵彻深度;通过中心厚/边缘薄的药型罩可同时提高侵彻孔径与深度。随炸高增大,开孔孔径和侵彻深度先增大后减小,但最优炸高与药型罩材料有关。基于对有限厚度靶板的穿透情况,给出了可穿透靶板厚度与孔径之间的统计关系。此外,结合射流成形的数值仿真,得到了C30~C40强度混凝土靶板单位开孔体积的射流动能损耗。上述给出的定量化分析结果均基于已有试验,可为大口径开孔聚能装药结构的设计和性能评估提供参考。 展开更多
关键词 聚能装药 药型罩 侵彻 开孔孔径 钢筋混凝土靶
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活性PELE侵彻钢筋混凝土靶扩孔增强行为 被引量:1
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作者 张甲浩 王海福 +2 位作者 葛超 周晟 余庆波 《兵工学报》 北大核心 2025年第3期129-144,共16页
活性横向效应增强弹(Penetrator with Enhanced Lateral Effect,PELE)在侵彻钢筋混凝土靶的过程中会发生剧烈的爆燃反应,较惰性芯体PELE对靶板的扩孔效应更加显著。为揭示活性PELE侵彻钢筋混凝土靶扩孔增强机理,建立活性PELE侵彻钢筋混... 活性横向效应增强弹(Penetrator with Enhanced Lateral Effect,PELE)在侵彻钢筋混凝土靶的过程中会发生剧烈的爆燃反应,较惰性芯体PELE对靶板的扩孔效应更加显著。为揭示活性PELE侵彻钢筋混凝土靶扩孔增强机理,建立活性PELE侵彻钢筋混凝土靶扩孔分析模型,模型充分考虑径向稀疏波和活性材料的冲击爆燃反应。开展5种撞击速度下的活性PELE侵彻钢筋混凝土靶实验,综合实验和理论对活性PELE芯体反应特性、壳体变形角度-长度演化及扩孔增强行为进行讨论。研究结果表明:新的分析模型能够有效预测活性PELE壳体变形和钢筋混凝土靶扩孔,平均误差分别为6.9%和8.5%;活性PELE壳体表现出双弯曲变形和卷曲变形两种典型变形模式,给出壳体变形角度-长度演化过程;当撞击压力大于2.32 GPa时,忽略径向稀疏波会高估活性PELE芯体反应程度和壳体径向变形,验证了考虑径向稀疏波的必要性;量化比较后发现活性材料的爆燃反应使钢筋混凝土靶的最大开孔提高了24.3%。 展开更多
关键词 活性横向效应增强弹 钢筋混凝土靶 径向稀疏 壳体变形 爆燃扩孔
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飞射物撞击预应力钢筋混凝土靶板试验研究
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作者 董军 蒋迪 +4 位作者 孙亮 宋孟燕 陈飞 刘蒙莎 任义珂 《兵工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第S02期176-185,共10页
以大飞机撞击为应用研究背景,开展飞射物撞击预应力钢筋混凝土靶板试验研究。采用1∶6的几何缩比率,设计与飞射物等效的缩比样品和预应力钢筋混凝土靶板,采用有限元分析软件构建碰撞模型,计算不同速度下2种结构缩比样品对靶板的撞击毁... 以大飞机撞击为应用研究背景,开展飞射物撞击预应力钢筋混凝土靶板试验研究。采用1∶6的几何缩比率,设计与飞射物等效的缩比样品和预应力钢筋混凝土靶板,采用有限元分析软件构建碰撞模型,计算不同速度下2种结构缩比样品对靶板的撞击毁伤效果。采用气炮进行实物加载试验,通过与仿真计算结果进行分析对比,获得2种结构缩比样品对200 mm厚预应力钢筋混凝土的临界侵彻速度。所得结果可为直观预判/评估核电厂预应力钢筋混凝土安全壳冲击响应和破坏模式提供基础数据,也可为原型碰撞试验方案提供设计参考和依据。 展开更多
关键词 钢筋混凝土靶 飞射物 侵彻撞击 预应力 毁伤效果
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弹丸转速对PELE侵彻钢筋混凝土靶横向效应的影响 被引量:8
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作者 何俊 徐立志 +3 位作者 程春 郑绍君 杜忠华 蒋洪章 《火炸药学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第4期81-85,共5页
为了研究弹丸转速对横向效应增强型侵彻体(PELE)侵彻钢筋混凝土靶横向效应的影响,运用ANSYS/LS-DYNA软件在着靶速度600、700和800m/s条件下,对具有不同转速的PELE侵彻钢筋混凝土靶进行数值模拟,并通过试验方法对不同着靶条件下的仿真模... 为了研究弹丸转速对横向效应增强型侵彻体(PELE)侵彻钢筋混凝土靶横向效应的影响,运用ANSYS/LS-DYNA软件在着靶速度600、700和800m/s条件下,对具有不同转速的PELE侵彻钢筋混凝土靶进行数值模拟,并通过试验方法对不同着靶条件下的仿真模型进行验证。结果表明,开孔尺寸的数值模拟结果与实验结果之间的误差小于5%,仿真模型能够准确模拟PELE侵彻钢筋混凝土靶的过程;随着转速的不断提高,损失更多的转速动能转化为钢筋混凝土靶开孔破坏所需的能量,使钢筋混凝土靶的开孔尺寸增大;在同一着靶速度下,转速从10 000r/min提高至25 000r/min,开孔尺寸提高了约(8±2)%。因此,在同一着靶速度下,增加弹丸转速有利于提高PELE对钢筋混凝土靶的开孔尺寸。 展开更多
关键词 钢筋混凝土靶 横向效应增强型侵彻体 PELE 转速 横向效应
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垂直侵彻下钢筋混凝土靶抗侵彻性能的理论与数值分析 被引量:3
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作者 程毅 刘军 +2 位作者 刘晓峰 金胜兵 张远 《科学技术与工程》 北大核心 2019年第1期97-103,共7页
为了进一步分析钢筋混凝土靶的抗侵彻性能,首先对已有的动能守恒式加以修正,推导出考虑靶内钢筋影响的弹体剩余速度公式;其次根据Hanchak侵彻试验建立钢筋混凝土靶有限元模型,获得弹体剩余速度并验证该模型的可行性;最后定量分析含筋率... 为了进一步分析钢筋混凝土靶的抗侵彻性能,首先对已有的动能守恒式加以修正,推导出考虑靶内钢筋影响的弹体剩余速度公式;其次根据Hanchak侵彻试验建立钢筋混凝土靶有限元模型,获得弹体剩余速度并验证该模型的可行性;最后定量分析含筋率和弹着点对钢筋混凝土靶板抗侵彻性能的影响。研究结果表明:修正模型的弹体剩余速度预测值与原模型相比,和试验值的吻合度更高。靶板含筋率在1%~3%时,其抗侵彻性能随着含筋率的提高而增强;但增长速度呈减小的趋势,其中含筋率从1%提高至1. 5%时,靶板抗侵彻性能增长得最为明显。含筋率3%时,与弹体击中网眼和单排钢筋相比,击中钢筋交叉点处的靶板抗侵彻性能明显增强,较上述两者提高约10%。 展开更多
关键词 钢筋混凝土靶 抗侵彻 剩余速度 含筋率 弹着点
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钢筋混凝土靶厚度影响PELE侵彻效果的数值分析 被引量:4
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作者 叶小军 杜忠华 姚方堂 《含能材料》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第5期612-616,共5页
为研究钢筋混凝土靶厚度对横向效应弹(Penetrator with Enhanced Lateral Effect,PELE)侵彻效果的影响,采用ANSYS/LS-DYNA3D软件,对PELE侵彻破坏不同厚度的钢筋混凝土(Reinforced Concrete,RC)靶进行了数值计算。计算结果表明:利用质量... 为研究钢筋混凝土靶厚度对横向效应弹(Penetrator with Enhanced Lateral Effect,PELE)侵彻效果的影响,采用ANSYS/LS-DYNA3D软件,对PELE侵彻破坏不同厚度的钢筋混凝土(Reinforced Concrete,RC)靶进行了数值计算。计算结果表明:利用质量和结构都相同的PELE以800 m·s-1的速度垂直撞击混凝土靶板,PELE可最大穿透80 cm厚的靶板,在该范围内,靶板由薄变厚时,弹体破碎愈加严重,弹体剩余轴向速度逐渐降低;对靶的侵彻随靶厚的增加,靶破坏效应先增强,然后减弱;当靶厚超过80 cm时,弹体的动能全部消耗于侵彻过程中。为验证仿真结果,进行了实弹实验,实验结果也表明:对靶的侵彻随靶厚的增加,破坏效应先增强,然后减弱,35 cm厚的靶板破坏最严重;验证了模拟结果的正确性和可靠性。 展开更多
关键词 侵彻力学 数值模拟 横向效应弹 侵彻 钢筋混凝土靶
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PELE弹侵彻钢筋混凝土扩孔尺寸研究 被引量:1
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作者 贾乾 陈放 +1 位作者 李慧慧 张亮亮 《兵器装备工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2023年第11期67-73,共7页
为了研究横向效应弹(PELE)中不同侵彻速度、壳体刻槽长度和塞块厚度等因素对钢筋混凝土靶横向效应的影响,采用LS-DYNA有限元仿真软件,对PELE弹丸侵彻钢筋混凝土靶进行数值计算。通过正交优化分析不同结构的PELE对钢筋混凝土靶侵彻破坏... 为了研究横向效应弹(PELE)中不同侵彻速度、壳体刻槽长度和塞块厚度等因素对钢筋混凝土靶横向效应的影响,采用LS-DYNA有限元仿真软件,对PELE弹丸侵彻钢筋混凝土靶进行数值计算。通过正交优化分析不同结构的PELE对钢筋混凝土靶侵彻破坏效应的影响,并对该仿真结果进行试验验证其正确性。结果表明:当弹体侵彻速度为900 m/s、刻槽长度为80 mm和塞块厚度为10 mm时,钢筋混凝土靶破坏的通孔尺寸最大为564.3 mm,PELE弹丸的横向效果最佳。同时在壳体表面进行刻槽,可以降低壳体结构的强度,使得弹体中部能够快速膨胀,提高弹体对靶板的扩孔效应,壳体刻槽长度是PELE弹丸对钢筋混凝土靶通孔直径D的主要影响因素,塞块厚度次之,弹体侵彻速度最小。 展开更多
关键词 横向效应 钢筋混凝土靶 PELE 扩孔尺寸 数值模拟
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刚性弹丸斜撞击下混凝土板侵彻极限深度计算方法的对比验算 被引量:1
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作者 邵鲁中 龙源 +2 位作者 纪冲 唐德高 万文乾 《弹箭与制导学报》 CSCD 北大核心 2009年第2期105-109,共5页
弹丸斜侵彻钢筋混凝土的研究具有重要意义。为了分析典型的计算公式对于钢筋混凝土斜侵彻问题的适用性,对3个斜侵彻深度计算公式的构成形式、主要特点以及计算实例结果与试验数据的比较情况进行了讨论,明确了各计算公式的计算误差及适... 弹丸斜侵彻钢筋混凝土的研究具有重要意义。为了分析典型的计算公式对于钢筋混凝土斜侵彻问题的适用性,对3个斜侵彻深度计算公式的构成形式、主要特点以及计算实例结果与试验数据的比较情况进行了讨论,明确了各计算公式的计算误差及适用范围。其中文献[3]公式预测值与试验数据吻合得最好。文中研究表明,由于初始倾斜角β的存在,使有效侵彻深度显著减小,且斜侵彻时侵深与正侵彻时侵深之间非简单余弦变化关系。 展开更多
关键词 爆炸力学 斜侵彻 钢筋混凝土靶 倾斜角 侵彻深度 跳弹
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