长杆弹临界穿透速度单因素分析及正交优化设计

1

作者 陈峻 杜忠华 +2 位作者 杜成鑫 王猛 王江波 《弹箭与制导学报》 北大核心 2025年第3期400-406,共7页

为研究长径比、着角、靶板厚度、弹丸截面形状对弹丸侵彻靶板的临界穿透速度的影响规律,利用有限元仿真技术,进行不同因素对钨合金长杆弹侵彻装甲钢临界穿透速度的单因素分析及正交优化设计,由仿真结果所得极差值分析上述因素影响,并确... 为研究长径比、着角、靶板厚度、弹丸截面形状对弹丸侵彻靶板的临界穿透速度的影响规律,利用有限元仿真技术,进行不同因素对钨合金长杆弹侵彻装甲钢临界穿透速度的单因素分析及正交优化设计,由仿真结果所得极差值分析上述因素影响,并确定钨合金长杆弹侵彻装甲钢的最低临界穿透速度。研究结果表明:长径比与临界穿透速度为负相关,靶板厚度、着角与临界穿透速度均为正相关,弹丸截面形状也会对临界穿透速度产生一定影响;4种影响因素由主到次序列为:弹丸长径比、靶板厚度、着角、弹丸截面形状;利用正交优化表所得极差值,综合分析最佳因素组合为长径比40、靶板厚度30 mm、着角0°、截面形状正方形,得到最低临界穿透速度545 m/s;有限元仿真技术结合正交优化分析,不仅极大的简化仿真次数,而且可深入研究各因素对临界穿透速度影响,能为后续相似研究提供参考价值。 展开更多

关键词 临界穿透速度 长杆弹 数值仿真 正交优化

在线阅读 下载PDF 职称材料

不同头部形状长杆弹侵彻过程的数值模拟 被引量：33

2

作者 程兴旺 王富耻 +1 位作者 李树奎 王鲁 《兵工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第8期930-933,共4页

采用数值模拟技术研究了4种不同头部形状长杆弹体侵彻半无限厚轧制均质装甲(RHA)靶板的过程,重点考察弹体头部结构对侵彻过程的影响。结果表明:当靶板为高强度材料时,在相同的条件下,长杆弹体的侵彻深度是由弹体材料的失效机制决定,弹... 采用数值模拟技术研究了4种不同头部形状长杆弹体侵彻半无限厚轧制均质装甲(RHA)靶板的过程,重点考察弹体头部结构对侵彻过程的影响。结果表明:当靶板为高强度材料时,在相同的条件下,长杆弹体的侵彻深度是由弹体材料的失效机制决定,弹体头部形状对其影响较小;但长杆弹体头部的轮廓在撞击初始阶段对靶板的破坏有一定的影响,尤其是靶板开坑截面的大小。 展开更多

关键词 固体力学 侵彻 头部形状 长杆弹 数值模拟

在线阅读 下载PDF 职称材料

Al_2O_3陶瓷复合靶抗长杆弹侵彻性能和机理实验研究 被引量：16

3

作者 李平 李大红 +1 位作者 宁建国 经福谦 《爆炸与冲击》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第4期289-294,共6页

用DOP(depthofpenetration)实验研究了质量分数为 90 %的Al2 O3 陶瓷复合靶抗长杆弹侵彻性能。实验表明 :随陶瓷厚度的增加 ,以差分效益系数和靶平均阻力表征的陶瓷复合靶的抗长杆弹侵彻性能降低 ;盖板能增强陶瓷复合靶抗侵彻性能。对... 用DOP(depthofpenetration)实验研究了质量分数为 90 %的Al2 O3 陶瓷复合靶抗长杆弹侵彻性能。实验表明 :随陶瓷厚度的增加 ,以差分效益系数和靶平均阻力表征的陶瓷复合靶的抗长杆弹侵彻性能降低 ;盖板能增强陶瓷复合靶抗侵彻性能。对回收陶瓷和盖板的破坏特征分析表明 :长杆弹对陶瓷复合靶侵彻过程大致可分为初期侵彻和稳定侵彻两个阶段 ,但对薄靶和厚靶 。 展开更多

关键词 A12O3陶瓷复合靶 长杆弹 抗侵彻性能 实验研究 抗侵彻机理 穿甲力学

在线阅读 下载PDF 职称材料

陶瓷复合靶板抗长杆弹侵彻的数值模拟分析 被引量：9

4

作者 麻震宇 曾首义 蒋志刚 《中国科学技术大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2007年第7期727-731,共5页

采用LS-DYNA非线性有限元程序对长杆弹垂直入射陶瓷／金属靶板的侵彻过程进行了数值模拟分析．重点研究了弹体入射速度在600～1400m／s情况下，陶瓷面板侧向约束的影响，发现侧向约束板存在最佳厚度，此时靶板的防护系数最高．

关键词 侵彻 复合靶板 数值模拟 侧向约束 长杆弹

在线阅读 下载PDF 职称材料

长杆弹垂直侵彻有限厚靶攻角对弹道极限速度影响的研究 被引量：9

5

作者 李健 王晓鸣 赵国志 《兵工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1995年第1期23-27,共5页

研究了长杆弹垂直侵彻有限厚靶时，着靶攻角对侵彻行为和终点效应的影响。定量分析了不同着速、长径比和弹材密度情况下，攻角对弹道极限速度的影响规律。并就某模拟弹等进行了理论计算和实验验证，结果令人满意。用本文建立的模型还可... 研究了长杆弹垂直侵彻有限厚靶时，着靶攻角对侵彻行为和终点效应的影响。定量分析了不同着速、长径比和弹材密度情况下，攻角对弹道极限速度的影响规律。并就某模拟弹等进行了理论计算和实验验证，结果令人满意。用本文建立的模型还可计算弹丸穿透靶板后的剩余速度，剩余弹长，剩余质量和塞块的厚度等。 展开更多

关键词 长杆弹 垂直侵彻 极限穿透速度 弹道 弹药 靶

在线阅读 下载PDF 职称材料

长杆弹侵彻半无限厚土的旋转效应分析 被引量：9

6

作者 赵子龙 张瑾瑾 黄晓琼 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2010年第4期9-11,共3页

利用刚流撞击模型以及土壤介质变形沿合力方向假设,建立了微元合力与介质移动速度之间的关系。在此基础上,建立了长杆弹侵彻土壤时考虑旋转效应的动力学方程。由这些非线性动力学方程的数值解,确定了撞击力和侵入位移。计算结果表明,随... 利用刚流撞击模型以及土壤介质变形沿合力方向假设,建立了微元合力与介质移动速度之间的关系。在此基础上,建立了长杆弹侵彻土壤时考虑旋转效应的动力学方程。由这些非线性动力学方程的数值解,确定了撞击力和侵入位移。计算结果表明,随着初始角速度的增大,侵入位移的幅值明显增大。 展开更多

关键词 长杆弹 侵彻 土壤 旋转效应

在线阅读 下载PDF 职称材料

SPH算法在长杆弹侵彻多层间隔靶中的应用 被引量：5

7

作者 王金涛 余文力 +2 位作者 王涛 罗永锋 王少龙 《爆炸与冲击》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第5期533-539,共7页

基于Autodyn软件,应用SPH算法对长杆弹高速侵彻多层间隔金属靶板的过程进行数值模拟,分析了弹体侵彻靶板后的剩余速度、剩余动能、以及形成的破片及其飞散情况,同时模拟初始速度及弹体质量对侵彻过程的影响。通过与实验结果的比较,表明... 基于Autodyn软件,应用SPH算法对长杆弹高速侵彻多层间隔金属靶板的过程进行数值模拟,分析了弹体侵彻靶板后的剩余速度、剩余动能、以及形成的破片及其飞散情况,同时模拟初始速度及弹体质量对侵彻过程的影响。通过与实验结果的比较,表明数值模拟的结果是合理的,能够准确模拟长杆弹对多层间隔靶的高速侵彻过程,对预测弹体侵彻性能以及对长杆弹进行优化设计具有一定的指导价值。 展开更多

关键词 爆炸力学 侵彻过程 SPH算法 长杆弹

在线阅读 下载PDF 职称材料

长杆弹超高速侵彻半无限混凝土靶实验研究及开坑分析 被引量：4

8

作者 王杰 武海军 +4 位作者 周婕群 石啸海 李金柱 皮爱国 黄风雷 《爆炸与冲击》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第9期52-63,共12页

随着超高速动能武器的发展,长杆弹超高速侵彻混凝土靶机理成为当前的研究热点。为了探究长杆弹超高速侵彻混凝土靶的侵彻机理和开坑规律,本文中开展了TU1铜、Q235钢两类长杆弹以初速度1.8~2.4 km/s正侵彻强度26.5、42.1 MPa混凝土靶的... 随着超高速动能武器的发展,长杆弹超高速侵彻混凝土靶机理成为当前的研究热点。为了探究长杆弹超高速侵彻混凝土靶的侵彻机理和开坑规律,本文中开展了TU1铜、Q235钢两类长杆弹以初速度1.8~2.4 km/s正侵彻强度26.5、42.1 MPa混凝土靶的超高速实验。结合文献和本文中的实验数据,对开坑直径和开坑体积进行量纲分析,基于开坑截面的弓形形貌几何关系,得到了开坑深度预测公式。结果表明:靶面开坑尺寸明显大于中低速侵彻时的靶面开坑尺寸,在分析侵彻机理的过程中不能忽略开坑阶段;弹体发生严重的长度缩短,直至最后完全侵蚀,弹洞半径明显大于弹体半径,说明长杆弹超高速侵彻半无限混凝土靶属于半流体侵彻机制。另外,在超高速侵彻条件下:弹体长度是影响侵彻深度的最主要参数;侵彻深度随弹体长度和密度的增大而增大,受弹体强度影响不大。 展开更多

关键词 长杆弹 超高速侵彻 混凝土 开坑

在线阅读 下载PDF 职称材料

长杆弹对混凝土的侵爆效应 被引量：6

9

作者 梁龙河 王政 曹菊珍 《爆炸与冲击》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第5期415-420,共6页

对适用于长杆弹在混凝土介质中侵彻和爆炸全过程的三维数值模拟方法和技术进行了研究。描述了进行相应数值模拟的有关方法和关键技术。确定了靶体C30混凝土材料所使用的本构模型及其相应的参数。对卵形头长杆弹在C30混凝土中侵彻到一定... 对适用于长杆弹在混凝土介质中侵彻和爆炸全过程的三维数值模拟方法和技术进行了研究。描述了进行相应数值模拟的有关方法和关键技术。确定了靶体C30混凝土材料所使用的本构模型及其相应的参数。对卵形头长杆弹在C30混凝土中侵彻到一定深度再爆炸的全物理过程进行了三维数值模拟,分别给出了C30混凝土靶体在侵彻和爆炸作用下的破坏效应图像。将侵彻计算图像与实验结果进行了比较,两者定性符合。 展开更多

关键词 爆炸力学 破坏效应 数值模拟 长杆弹 侵彻

在线阅读 下载PDF 职称材料

长杆弹与爆炸式反应装甲平板飞散干扰模型 被引量：3

10

作者 李小笠 赵国志 +2 位作者 沈培辉 杜忠华 杨玉林 《弹箭与制导学报》 CSCD 北大核心 2003年第S2期143-144,147,共3页

在一定的假设条件下,对爆炸式反应装甲干扰长杆弹的行为进行了研究,建立了长杆弹与反应装甲面背板相互作用的基本模型,用长杆弹的攻角和角速度的变化来描述干扰程度,并结合试验进行了验证。

关键词 长杆弹 爆炸反应装甲 干扰 攻角

在线阅读 下载PDF 职称材料

模拟长杆弹侵彻混凝土靶的MCA方法 被引量：11

11

作者 陈克 黄德武 S.G.Psakhie 《爆炸与冲击》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第2期127-132,共6页

采用改进的移动元胞自动机法数值软件,对长杆弹侵彻混凝土靶进行了二维数值模拟,给出了弹靶的破坏变形过程,得到了侵彻深度与冲击速度的关系曲线。数值模拟结果与已有的实验现象吻合较好,说明该计算方法可以有效地计算和模拟高速侵彻问题。

关键词 混凝土靶 冲击速度 侵彻深度 数值模拟 长杆弹 移动元胞自动机法

在线阅读 下载PDF 职称材料

长杆弹侵彻半无限靶板的影响因素及其影响规律 被引量：5

12

作者 高光发 李永池 黄瑞源 《弹箭与制导学报》 CSCD 北大核心 2014年第3期56-62,共7页

针对长杆弹垂直侵彻半无限厚靶板的问题,理论上分析了影响弹体侵彻效率的主要因素,并就其对长杆弹归一化侵彻深度的影响规律及机理进行了系统的探讨,得出了长杆弹截面形状、头部形状、长径比、入射速度、弹靶材料密度比、弹靶材料泊松... 针对长杆弹垂直侵彻半无限厚靶板的问题,理论上分析了影响弹体侵彻效率的主要因素,并就其对长杆弹归一化侵彻深度的影响规律及机理进行了系统的探讨,得出了长杆弹截面形状、头部形状、长径比、入射速度、弹靶材料密度比、弹靶材料泊松比、弹靶材料强度在长杆弹侵彻过程中的影响机理和其对最终归一化侵彻深度的影响规律。这些结论能够对长杆弹、防护装甲以及防护工事的设计提供一定的科学依据。 展开更多

关键词 侵彻力学 长杆弹 侵彻规律 半无限靶板 杆弹设计

在线阅读 下载PDF 职称材料

尖锥头长杆弹侵彻的界面击溃分析 被引量：7

13

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

在线阅读 下载PDF 职称材料

钨合金长杆弹斜侵彻间隔靶的数值仿真与试验 被引量：7

14

作者 袁亚楠 胡健 +3 位作者 王少龙 王效廉 袁伟 高洪泉 《四川兵工学报》 CAS 2011年第7期10-15,共6页

采用显式动力学分析软件LS-DYNA,对钨合金长杆弹斜侵彻三层间隔靶板的情形进行了数值仿真,并进行了试验验证。结果表明:试验数据与仿真结果吻合良好,子弹可对预定靶标实施有效毁伤。建立的仿真方法可用于指导长杆弹的优化设计、毁伤效... 采用显式动力学分析软件LS-DYNA,对钨合金长杆弹斜侵彻三层间隔靶板的情形进行了数值仿真,并进行了试验验证。结果表明:试验数据与仿真结果吻合良好,子弹可对预定靶标实施有效毁伤。建立的仿真方法可用于指导长杆弹的优化设计、毁伤效果评估以及侵彻多层间隔靶相关问题的研究。 展开更多

关键词 长杆弹 多层间隔靶 斜侵彻 LS-DYNA 数值仿真

在线阅读 下载PDF 职称材料

高速长杆弹侵彻半无限混凝土靶的理论分析 被引量：6

15

作者 李志康 黄风雷 《北京理工大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第1期10-13,共4页

为了从理论上确定混凝土材料的靶板阻力,采用三段式线性状态方程和考虑拉伸破坏与剪切饱和的Mo-hr-Coulomb屈服准则描述混凝土材料,将半无限混凝土靶在高速冲击下的响应分为弹性区、开裂区、孔隙压实区和密实区,建立了混凝土材料的准静... 为了从理论上确定混凝土材料的靶板阻力,采用三段式线性状态方程和考虑拉伸破坏与剪切饱和的Mo-hr-Coulomb屈服准则描述混凝土材料,将半无限混凝土靶在高速冲击下的响应分为弹性区、开裂区、孔隙压实区和密实区,建立了混凝土材料的准静态空腔膨胀理论,确定了靶板阻力,运用A-T模型进行了长杆弹高速侵彻半无限混凝土靶的理论分析.算例结果表明,侵彻深度的理论分析结果与实验结果具有较好的一致性. 展开更多

关键词 靶板阻力 长杆弹 高速侵彻 准静态空腔膨胀理论 混凝土

在线阅读 下载PDF 职称材料

柱形长杆弹侵彻的界面击溃分析 被引量：6

16

作者 李继承 陈小伟 《爆炸与冲击》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第2期141-147,共7页

在Alekseevski-Tate模型的基础上,分析了柱形长杆弹的界面击溃过程,给出了弹体速度下降及质量侵蚀的计算公式;讨论了弹体速度下降及质量侵蚀对动能损失的影响;特别针对柱形长杆弹在界面击溃过程中弹体速度准定常小量变化的特点,近似给... 在Alekseevski-Tate模型的基础上,分析了柱形长杆弹的界面击溃过程,给出了弹体速度下降及质量侵蚀的计算公式;讨论了弹体速度下降及质量侵蚀对动能损失的影响;特别针对柱形长杆弹在界面击溃过程中弹体速度准定常小量变化的特点,近似给出了弹体速度、弹体质量随时间变化的简化解析表达式,为工程应用提供便利。 展开更多

关键词 爆炸力学 解析表达式 Alekseevski-Tate模型 柱形长杆弹 界面击溃 动能损失

在线阅读 下载PDF 职称材料

高速长杆弹对陶瓷装甲侵彻的数值模拟 被引量：2

17

作者 李裕春 程克明 +1 位作者 沈蔚 刘强 《材料科学与工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2008年第5期728-730,774,共4页

利用三维非线性动力有限元程序LS-DYNA3D,建立了高速钨质长杆弹对多层陶瓷装甲侵彻的有限元分析模型,描述了侵彻全过程的有关物理和力学现象,对进一步研究陶瓷装甲防护及弹体侵彻性能具有一定的参考价值。

关键词 陶瓷装甲 裂纹扩展 长杆弹 有限元

在线阅读 下载PDF 职称材料

长杆弹二次侵彻机理及影响因素研究 被引量：3

18

作者 唐奎 王金相 +1 位作者 刘亮涛 杨明 《兵工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第12期3707-3718,共12页

针对长杆弹侵彻半无限厚金属靶过程中第3侵彻阶段机理不清的问题,建立了三维光滑粒子流体动力学有限元模型,在验证模型有效性的基础上,开展了金杆侵彻半无限厚7075-T6铝靶研究,对第3侵彻阶段机理进行探索,并分析弹/靶密度、强度和弹体... 针对长杆弹侵彻半无限厚金属靶过程中第3侵彻阶段机理不清的问题,建立了三维光滑粒子流体动力学有限元模型,在验证模型有效性的基础上,开展了金杆侵彻半无限厚7075-T6铝靶研究,对第3侵彻阶段机理进行探索,并分析弹/靶密度、强度和弹体长径比对侵彻的影响规律。研究结果表明:金杆侵彻7075-T6铝靶的侵彻深度曲线在高速段显著超过流体动力学极限是由倒转金杆碎片对靶板的二次侵彻造成的;金杆销蚀后形成管状碎片体,高初速下其速度较大,其方向与侵彻方向一致,且其密度大,因此它会在弹体完全销蚀后继续侵彻靶体;金杆的二次侵彻深度随撞击速度增大呈“S”形增大,它对总侵彻深度的贡献在3 km/s撞击速度下甚至高达15.6%;存在二次侵彻时,长杆弹侵彻半无限靶第3侵彻阶段划分为剩余侵彻和二次侵彻阶段更合适;高弹靶密度比有利于形成二次侵彻现象;靶体密度和强度对总侵彻性能的影响显著超过弹体密度和强度;无论是保持弹体长度还是质量不变,长径比对流体动力学侵深和总侵深有显著的影响,但对二次侵彻的影响却较小。 展开更多

关键词 金长杆弹 二次侵彻 7075-T6铝靶 数值模拟

在线阅读 下载PDF 职称材料

等动能长杆弹侵彻行为的研究及优化设计 被引量：4

19

作者 高光发 李永池 +1 位作者 刘文平 王道荣 《弹箭与制导学报》 CSCD 北大核心 2013年第4期79-82,共4页

为了提高长杆弹的侵彻效率,针对长杆弹对半无限靶板的垂直侵彻行为,分析了影响侵彻深度的主要因素,并利用经验公式和商业数值软件研究了各因素对侵彻深度的影响规律和机制。研究表明:当弹体的总动能一定时,存在一个长径比、入射速度、... 为了提高长杆弹的侵彻效率,针对长杆弹对半无限靶板的垂直侵彻行为,分析了影响侵彻深度的主要因素,并利用经验公式和商业数值软件研究了各因素对侵彻深度的影响规律和机制。研究表明:当弹体的总动能一定时,存在一个长径比、入射速度、弹体旋转速度,使得该种长杆弹的侵彻深度达到最大值,并对已知总动能的情况下如何求解和优化设计这些参数进行了说明。 展开更多

关键词 侵彻力学 优化设计 长径比 长杆弹

在线阅读 下载PDF 职称材料

长杆弹机械式脱壳技术研究 被引量：2

20

作者 张汉武 李干 王明洋 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2019年第5期169-172,178,共5页

为实现二级轻气炮发射长杆弹的弹托分离、充分发挥二级轻气炮的发射性能,提出了一种机械式脱壳系统设计。在二级轻气炮上应用该技术进行了脱壳试验,利用AUTODYN软件对该系统的工作过程进行了数值模拟,通过与试验结果比较,证明了数值模... 为实现二级轻气炮发射长杆弹的弹托分离、充分发挥二级轻气炮的发射性能,提出了一种机械式脱壳系统设计。在二级轻气炮上应用该技术进行了脱壳试验,利用AUTODYN软件对该系统的工作过程进行了数值模拟,通过与试验结果比较,证明了数值模拟的准确性,最后通过数值模拟对不同速度条件下脱壳系统的工作性能进行了研究。结果表明:该脱壳技系统设计合理,在500～1 750 m/s速度范围内,均可实现对长杆弹的弹托分离,且效果理想;当发射速度低于1 500 m/s时,脱壳器损伤较小,可重复使用。 展开更多

关键词 机械式脱壳 长杆弹 二级轻气炮 AUTODYN

在线阅读 下载PDF 职称材料