弹体
- 弹体侵彻岩石-混凝土复合靶数值分析
目标就有必要开展弹体侵彻岩石-混凝土复合介质目标的研究[1-2]。目前对于弹体侵彻硬目标(岩石、混凝土)常用的研究方法有理论研究方法、实验研究方法和数值仿真研究方法。对于岩石目标而言其侵彻理论远没有混凝土目标侵彻理论成熟[3-5]。根据弹体侵彻岩石目标的实验,对于不同种类的岩石、不同产地但相同种类的岩石其侵彻效应有明显不同[2,6-11]。对于弹体侵彻复合介质目标的侵彻效应由于目标材料力学性能的复杂性,以及复合结构各层介质之间应力波的传播特性复杂性,使得复
火炮发射与控制学报 2023年6期2024-01-05
- 弹体斜侵彻双层钢板的结构响应和失效研究*
器的毁伤效能。受弹体姿态和环境等因素的影响，弹体着靶时通常存在攻角和着角，使得弹体对目标的侵彻特性更加复杂[1]。由于异构型战斗部结构的特殊性，在斜侵彻过程中更容易出现姿态偏转和弹道偏离现象。因此，在一定约束条件下，确定异构型战斗部（以下简称弹体）在侵彻过程中的结构响应和失效规律，对于战斗部的结构设计具有重要意义。针对传统回转体弹体斜侵彻典型靶标的作用过程与机理，已有丰富的研究成果。对于半无限靶，以空腔膨胀理论为基础，提出了描述弹体斜侵彻行为的理论模型[2
爆炸与冲击 2023年9期2023-09-23
- 椭圆截面弹体侵彻性能的影响因素分析*
面形状。椭圆截面弹体以其对平台适应性好、有效载荷空间利用率高等优点，成为滑翔式高超声速武器平台的首选方案。诸多学者在椭圆截面弹体对目标的侵彻作用机理方面已开展了大量研究工作[1-15]。王文杰等[1]开展了椭圆截面弹体侵彻砂浆靶试验，通过分析弹靶的变形和破坏，发现弹体横截面长轴端点附近区域受力更大，且弹体长短轴参数的改变对侵彻性能影响较显著。Dong 等[2-3]开展了一系列椭圆截面弹体侵彻半无限厚混凝土靶试验，弹体的长短轴比分别为1.5 和2.0。试验数
爆炸与冲击 2023年9期2023-09-23
- 钢板加筋结构对柱形弹超高速侵彻能力的影响
的物理过程是柱形弹体对靶板的超高速撞击,开展相关物理机制的研究对动能武器技术研究有借鉴意义。在柱形弹体超高速撞击靶板方面,国内外已有一定的研究基础。Hill[1]总结了柱形弹体超高速撞击靶板的实验数据,给出了关于弹靶几何特征及材料特征的穿孔尺寸经验公式。Schonberg[2]考虑了柱形弹体姿态偏离问题,给出了因姿态改变而产生的椭圆穿孔最大、最小直径的经验公式。王金涛等[3]开展了钨合金圆柱体1.0～1.5 km/s撞击2～3层间隔钢靶的实验和数值仿真研究
兵工学报 2023年8期2023-09-07
- 非圆截面弹体斜侵彻薄靶的动态载荷特性研究
侵彻目标过程中，弹体结构将受到极端的冲击载荷环境，从而可能导致侵彻弹道严重偏转、弹体结构或装药失效等情况。因此，确定在高速侵彻过程中不同截面形状的弹体所受的动态载荷特性和结构响应至关重要。近些年，国内外学者对传统圆形截面弹体的侵彻开展了一系列研究[2-5]。古仁红等[6]采用数值模拟分析了薄壁弹体斜侵彻混凝土靶的动态结构响应，提出弹体结构响应以弯曲为主。皮爱国[7]和王一楠[8]等研究了弹体深侵彻混凝土靶时的结构动态响应，给出了不同因素影响下弹体弯曲的临界
兵器装备工程学报 2023年1期2023-02-11
- 在椭圆横截面弹体正侵彻下有限厚铝靶的破坏模式及响应特性*
相较于圆形横截面弹体，各种非圆横截面弹体由于具有在高超声速武器平台上适应性好、装填比大、抗弯强度高及平台内部有效载荷空间利用率高等优点已成为研究热点[1-3]。诸多学者在异形弹体对目标的侵彻与贯穿作用机理方面已开展了大量研究工作。Ben-Dor 等[4-5]、Yakunina[6-7]通过研究发现，对于弹体在稠密介质中的侵彻问题，非圆横截面弹体（多圆锥体切面）为最优的弹体结构形状，能够有效降低靶体侵彻阻力。Woo[8]基于傅里叶级数展开和最小二乘法，研究了
爆炸与冲击 2022年12期2022-12-21
- 攻角和入射角对弹体侵彻混凝土薄靶弹道特性影响规律研究*
钻地弹，以下简称弹体)是打击这类多层间隔混凝土目标的主要武器之一。该类武器利用其自身携带的动能以及炸药装药，使弹体侵彻目标后延时起爆，实现对地面以及地下防御设施内部装备的高效毁伤。受弹靶关系及侵彻作用过程中诸多因素的影响，弹体侵彻介质时通常不是垂直入射，而是带攻角和入射角的非正规斜侵彻状态[1-2]，弹体着靶姿态恶劣，最大着角可达60°，易发生跳弹等弹道失稳现象，对战斗部结构强度、引信灵敏性、装药和火工品安定性带来严重威胁[3]。弹体斜侵彻多层靶过程中的弹
爆炸与冲击 2022年11期2022-12-02
- 弹体高速侵彻冰体研究
割冰盖过程。关于弹体侵彻冰体的研究较少，其中史兴隆等设计了高能破冰弹并建立了数值分析模型,对高能破冰弹侵彻冰盖以及水下爆炸破碎冰盖的过程进行数值模拟研究，研究结果为破冰弹的优化设计以及破冰排凌提供了理论支持。以破冰弹药破冰为研究基础，对制式弹药侵彻毁伤冰体的过程进行研究，进行高速弹体侵彻毁伤试验。试验结果表明，冰体在高速侵彻冲击作用时出现严重的冰体裂纹扩展，有限尺寸的冰体在受到冲击后，会发生剧烈的冰体爆炸。弹体在侵彻过程中，被甲破坏严重，但弹体钢芯基本保持
弹箭与制导学报 2022年4期2022-10-12
- D字异型弹体斜侵彻多层钢靶弹道研究
内外针对非圆截面弹体侵彻特性开展了众多研究。Partom等通过数值仿真分析了不同速度下旋转对称弹体和平面对称弹体侵彻金属靶板的过程，结果表明，在1 500 m/s速度下平面对称弹体侵彻效率更高。随后，Bless等通过对比异型截面弹体和圆截面弹体的高速侵彻能力发现，在临界速度以下时，异型截面弹体的侵彻效率高于圆截面弹体。杜忠华等针对相同质量、截面积以及冲击速度条件下，3种截面形状(三角形、四边形和圆形)弹体侵彻半无限靶板开展了试验研究，发现在一定速度范围内，
兵器装备工程学报 2022年8期2022-09-13
- 尾锥角对弹体斜侵彻过程中姿态的影响研究
磊等研究了攻角对弹体斜侵彻多层混凝土靶的弹道偏转影响；李鹏飞等研究了2种不同弹体头部结构对斜侵彻多层混凝土靶的弹体偏转角度影响；刘宗伟等建立了弹丸斜侵彻多层混凝土靶的弹道姿态计算模型；朱战飞等研究了钢混靶间距及层数对弹体斜侵彻弹道性能的影响；其他许多学者对弹体斜侵彻混凝土的机理及模型进行了深入研究。弹丸侵彻多层靶过程中，弹体尾锥角对弹体所承受力矩有重要影响，从而改变弹体姿态，但是关于弹体尾锥角对斜侵彻多层混凝土靶的姿态偏转影响研究的文献较少。为此，本文针对
兵器装备工程学报 2022年7期2022-08-10
- 椭圆变截面弹体斜贯穿薄靶姿态偏转机理
求，因此非圆截面弹体对目标的侵彻与贯穿作用机理引起国内外学者的广泛关注。与传统圆截面回转体外形不同，椭圆截面弹体不但能满足导弹气动外形需求而且可以提高导弹舱室空间利用率和弹体装填比，进而提高武器终点毁伤威力与效能。王文杰等、刘子豪等、Dong等、Dai等开展了椭圆截面弹体正侵彻半无限混凝土靶实验、理论及数值模拟研究，发现了椭圆截面弹具有良好的侵彻性能和弹道稳定性，建立了椭圆截面弹体侵彻受力模型，并利用空腔膨胀理论推导了侵深公式。以上学者对椭圆截面弹体正侵彻
兵工学报 2022年7期2022-08-02
- 椭圆截面侵彻弹体结构优化设计与结构响应*
点，针对非圆截面弹体侵彻特性的研究变得尤为重要。在关于非圆截面弹体的研究中，非旋转对称的椭圆截面弹体正逐渐成为异型截面弹体研究的热点[1-4]。现有的异型截面弹体侵彻相关研究主要关注椭圆截面弹体的侵彻终点效应，尚未充分考虑由椭圆截面所引起的结构响应以及结构优化问题。王文杰等[5]提出了一种椭圆截面弹体结构设计方法，在该设计方法中，首先需要确定与椭圆截面等效的圆形截面，然后要求弹体外轮廓的椭圆截面面积与等效圆形截面面积相等，而没有深入探讨弹体的内部结构形状要
爆炸与冲击 2022年6期2022-07-11
- 非对称类椭圆截面弹体斜贯穿铝靶数值模拟研究
近年来，异型截面弹体的设计与研发受到了各军事强国的关注。异型截面弹体是指截面形状非圆形的弹体，目前国内外科研人员对异型截面弹体的研究主要集中于弹体截面形状对弹体侵彻能力的影响。杜忠华通过对截面形状为圆形、矩形、三角形的钨合金弹体在不同初速度下侵彻4340钢靶的实验研究，发现在截面面积相等的情况下，弹体的侵彻深度由大到小依次为三角形、矩形和圆形。袁焘等开展了圆形、三角形、正方形、十字形和刻槽形等5种截面弹芯垂直侵彻半无限靶板的实验研究，发现3种异型截面相对于
兵器装备工程学报 2022年4期2022-05-09
- 质量偏心对火箭弹振动特性影响的分析
中，通常需要通过弹体自旋来维持飞行姿态，火箭弹自旋可带来的优点很多，如减少由质量偏心、推力偏心、气动偏心等非对称因素对飞行性能的影响，这也是自旋飞行方式广泛应用于各种战斗飞行器的重要原因。如由美国洛克威尔国际公司为美国陆军研制的AGM-114反坦克导弹，中国航天科技集团公司第七研究院研究的“地地战术打击武器系统”的代表WS系列多管火箭武器系统。但因为加工精度、安装等问题，弹体不可避免会存在质量偏心问题，在火箭弹不做旋转运动飞行时，因质量偏心引起的运动稳定性
中国科技纵横 2022年5期2022-05-03
- 长径比对弹体斜侵彻多层混凝土靶姿态影响研究
磊等研究了攻角对弹体斜侵彻多层混凝土靶的弹道偏转影响；李鹏飞等研究了2种不同头部结构弹体斜侵彻多层混凝土靶的偏转规律；刘宗伟等建立了弹丸斜侵彻多层混凝土靶的弹道姿态计算模型；朱战飞等研究了钢混靶间距及层数对弹体斜侵彻弹道性能的影响；其他许多学者对弹体斜侵彻混凝土的机理及模型进行了深入研究，但是由于力学模型的缺乏，关于弹体参数对斜侵彻多层混凝土靶的姿态偏转影响研究相关文献较少。为此，本文针对长径比对弹体斜侵彻多层混凝土靶姿态偏转影响的问题，采用数值仿真及次口
兵器装备工程学报 2022年3期2022-04-08
- 异型弹体合膛技术
装备技术的发展，弹体外形由传统圆柱形逐渐向多面型、大结构尺寸等异型方向发展[1]。弹体的合膛质量对于发射系统正常与否具有至关重要的作用；异型弹体合膛对于弹体外形与发射箱内腔机构的对正、弹体的吊装、弹体的滑膛等方面提出了更多维度及安全要求[2]；弹体与发射箱合膛导轨长，弹体稍有不正就会给弹体合膛及退膛带来很大的困难，导轨的直线度易造成损伤，影响弹体发射的精确性及安全性；弹体质量大，需要的合膛弹体吊装及推力负载大，对于工作强度具有更高的要求；弹体威力当量增大，
新技术新工艺 2022年3期2022-04-02
- 椭圆截面弹体斜侵彻金属靶体弹道研究*
9）相较于圆截面弹体，异型截面弹体具有平台适应性好、装填比大、抗弯强度高及可提高平台内部腔体空间利用率等优点。近年来，异型截面弹体侵彻问题已成为武器研发领域的研究热点。Woo研究了任意截面形状的空腔膨胀过程中的边界阻力分布特性，并由此得到了非圆截面弹体结构能够有效降低靶体侵彻阻力的结论。Bless开展了长方形截面杆体及圆截面杆体高速侵彻试验，对比分析了二者的侵彻效率，得出了在临界速度以下非对称截面弹体侵彻性能更优的结论。杜忠华等开展了圆截面、矩形截面、三角
爆炸与冲击 2022年2期2022-03-17
- 弹引系统攻角侵彻混凝土仿真与试验研究
081)1 引言弹体攻角侵彻混凝土靶板一直是侵彻领域的热点及难点问题[1]。实际应用中，弹体由于炮口横风干扰[2]和在空中飞行过程中受重力与空气阻力及飞行不稳定性的影响，往往会产生偏航角，正侵彻属于特殊情况，绝大多数是带有倾角和攻角的非正侵彻。试验表明，攻角和倾角的存在会造成弹体受力不均匀，进而影响弹体侵彻姿态，从而对弹体的侵彻能力，过载信号，弹道轨迹产生较大的影响。目前，对于弹体的非正侵彻主要集中于倾角侵彻，或伴随小角度攻角侵彻。Sandia实验室War
兵器装备工程学报 2022年1期2022-02-21
- 头部带肋板的异形结构弹体斜贯穿混凝土薄靶实验和数值模拟
工事中应用广泛。弹体在对薄板类混凝土多层结构进行侵彻时，由于存在倾角、攻角等因素，弹体受力不对称，弹道发生偏转，导致弹体不能有效贯穿多层结构，降低了弹体的有效侵彻能力。因此，研究弹体斜侵彻贯穿混凝土薄靶的作用机理和提高弹道稳定性具有重要意义。为了解决这些问题，研究人员对弹体侵彻混凝土靶的作用机理和弹道稳定性等问题进行了大量研究。Forrestal 等[1-2]基于空腔膨胀理论建立了卵形弹体侵彻混凝土的阻力模型，提出了Forrestal 半经验公式。Chen
高压物理学报 2021年6期2021-12-03
- 弹体高速侵彻钢筋混凝土靶试验研究*
武器的研制工作，弹体侵彻速度也逐渐由中低速（300～1 000 m/s）向高速（1 000～1 500 m/s）发展[1-2]。研究表明[3]，在常规速度范围(小于800 m/s)内对混凝土类目标侵彻弹体可视为刚体，随着侵彻速度的增加，侵彻机理逐渐由刚体侵彻向半流体侵彻转变，弹体不能单纯地作为刚体处理。动能弹高速侵彻钢筋混凝土靶体的终点弹道效应研究十分复杂，涉及到中低速刚性侵彻、中高速变形非侵蚀侵彻以及高速和超高速侵蚀侵彻等多个阶段，是国防战略技术储备和交
爆炸与冲击 2021年11期2021-12-03
- 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
事的不断加强，对弹体侵彻性能的要求也不断提高。为了对混凝土工事所防护的深埋目标造成有效破坏，要求战斗部在预定侵彻深度之前保持结构完整性。现阶段的理论模型一般假定弹体为刚性体[6-10]，实际上，弹体在高速侵彻过程中会发生明显的侵蚀现象。已有实验研究表明，侵彻后剩余弹体发生了明显的质量损失和弹头钝化[11-13]，严重的甚至会影响弹道稳定性并导致弹体结构破坏与失效[14-15]，最终严重影响弹体的侵彻性能。因此，在高速侵彻条件下刚性弹假定已不再适用，弹体质量
兵工学报 2021年9期2021-11-01
- 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*
的强烈相互作用使弹体发生明显的质量侵蚀现象。随着侵彻速度的提高，弹体头部变形和质量侵蚀情况也更严重，造成弹体结构和弹道失稳(如弹体屈曲、弯曲、断裂和偏航等)，严重影响弹体侵彻性能[1-10]。因此，研究高速弹体侵彻混凝土的质量侵蚀效应，对弹体的结构设计和优化具有重要意义。Forrestal等[1]、Frew 等[2]开展了4 00 ∼1200 m/s 速度范围的不同强度尖卵形弹体侵彻混凝土实验，发现：弹体在侵彻混凝土后发生了质量侵蚀，弹体头部形状发生改变，
爆炸与冲击 2021年8期2021-09-10
- 复合结构弹体侵彻钢板姿态偏转实验
热点。据调研，对弹体侵彻钢板的机理研究已有较多的文献报道[1-6]，建立的侵彻理论也比较成熟，但对钢板的研究大多都是针对单层或双层进行的，3层及以上的研究报道甚少。在实际需求的牵引下，侵彻钢板层数不断增加，弹体的侵彻历程也随之逐渐增大，这对弹体在侵彻多层钢板过程中保持姿态稳定提出了较高要求。实践表明，姿态偏转程度已成为侵彻过程中弹体结构强度及装药安定性满足使用要求的重要影响因素。目前，对弹体侵彻混凝土的姿态稳定影响因素的研究报道较多[7-14]，在保持姿态
兵器装备工程学报 2021年8期2021-09-03
- 多层橡胶陶瓷复合装甲的抗侵彻性能研究
ence[7]以弹体靶板系统动量和能量守恒推导出了刚性平头弹体正侵彻和斜侵彻陶瓷/金属复合靶板的极限弹道速度解析表达式。前人的研究都是通过对增加陶瓷复合装甲中某层材料厚度和改变装甲材料来提升复合装甲的抗弹能力，并没有考虑复合装甲中存在倾斜的材料结构层对抗弹能力的影响。作者通过对国外某主战坦克的解密资料研究发现[8]，某主战坦克的炮塔侧面装甲是一种多层橡胶倾斜布置的陶瓷复合装甲的特殊结构，这种结构据称能具有优越的抗弹性能[9]。本文结合装甲资料设计了一种多层
兵器装备工程学报 2021年7期2021-08-06
- 弹体斜侵彻多层间隔钢靶的弹道特性
穿甲弹，以下简称弹体)是打击这类舰船目标的主要武器。弹体利用武器平台赋予的高速度，使战斗部通过侵彻和内爆等方式，实现对驱逐舰、巡洋舰等大中型水面舰艇的高效毁伤。但打击舰船时弹体着靶姿态恶劣，最大着角可达60°，易发生跳弹，给弹体、引信强度、装药和火工品带来严重威胁。弹体斜侵彻多层靶体过程中的弹道特性直接影响其对舰船目标的毁伤效果，弹靶遭遇条件、战斗部、靶体结构及材料参数等对侵彻弹道特性有显著影响。针对弹体侵彻多层间隔靶侵彻弹道特性，国内外许多学者对弹体贯穿
兵工学报 2021年6期2021-07-29
- 不同头形弹体侵彻钢板弹道偏转的实验研究
军事需要的牵引，弹体对各类均质钢板的侵彻研究已有大量文献报道[1-6]，也建立了比较成熟的侵彻理论，但已有研究都是针对单层钢板进行的。随着实际中对钢板侵彻层数的逐渐增加(达4层以上)，弹体的侵彻历程增大(约12～20 m)，侵彻多层钢板过程中弹体抗偏转性能提出了比较高的要求，甚至弹体偏转的程度已成为决定侵彻过程中装药安定性和弹体达到预定位置发挥最佳毁伤效果的关键因素。目前，对侵彻混凝土靶的弹道稳定影响因素的研究报道较多[7-14]，国内外专家学者在避免弹道
兵器装备工程学报 2021年5期2021-06-02
- 高速弹体侵彻冰材料过程数值模拟研究
研究较多，而关于弹体侵彻冰体的研究较少。其中史兴隆等[7]设计了高能破冰弹，并对破冰弹侵彻冰盖以及水下爆炸破冰过程进行数值模拟，研究结果为破冰弹的优化设计以及破冰排凌提供了理论支持。因此，本文利用ANSYS/LS-DYNA软件，对高速弹体侵彻冰体的过程进行数值模拟研究，讨论了弹体速度与角度对侵彻的影响。研究结果对冰体毁伤以及利用军事技术进行破冰的研究具有重要的参考意义。1 数值计算模型本文采用5.8 mm铜质子弹对50 mm厚度冰体进行侵彻数值模拟，图1所
兵器装备工程学报 2021年4期2021-05-06
- 刚性钝头弹体正贯穿中厚金属靶的挤凿块速度模型
081)刚性钝头弹体贯穿中厚金属靶，靶板材料发生挤凿破坏，形成与弹体截面大小相近的挤凿块，挤凿块与弹体以一定速度射出，对靶后目标形成有效毁伤[1]。以往大多弹体余速计算的经验公式，包括Recht等[2]以能量守恒为基础的挤凿破坏理论均认为挤凿块速度与弹体余速相同。然而，对于刚性钝头弹体贯穿中厚金属靶后射出的挤凿块而言，根据靶板材料不同，弹体和挤凿块会出现粘连和分离两种不同情况。当刚性钝头弹体冲击的靶板材料为强度和硬度较低且软的低碳钢时，挤凿块会与穿靶后的弹
振动与冲击 2021年6期2021-03-31
- 弹头形状对侵彻多层靶弹道的影响
大型建筑目标时，弹体逐层侵彻多层混凝土靶，属于非正侵彻，常伴随着一定的弹道和弹体姿态的偏转，随着层数增加偏转更加剧烈，对弹体力学响应、装药安定性影响严重，因此对多层靶斜侵彻过程的弹体姿态偏转研究尤为重要。尹放林等［1］基于弹靶分离的思想，采用微分面力方法推导了侵彻弹道平面运动的方程，对岩石侵彻的弹道轨迹进行了预测。Chen［2］对混凝土斜侵彻问题展开过理论研究，建立了斜侵彻混凝土薄靶时弹道偏转角的理论公式。孔祥振［3］，薛建锋等［4］基于弹性-损伤-塑性响
含能材料 2021年2期2021-03-30
- 弹体非正撞击/侵彻载荷响应的一种半经验分析方法
击/侵彻）过程中弹体经受的载荷环境远比正侵时的严酷和复杂，开展非正撞击/侵彻条件下弹体的载荷强度设计和结构参数优化，是侵彻弹体工程设计的一项重要内容。数值仿真是解决非正撞击/侵彻弹体载荷和强度计算分析的有效手段[1,2]，但由于其建模过程复杂且计算量大，不便用于方案设计和结构参数的快速优化。一套能兼顾精度和效率的非正撞击/侵彻弹体载荷强度工程计算方法更易为设计人员接受。美国Sandia国家实验室和水道实验室已在非正撞击/侵彻弹体载荷预示方法研究方面开展过深
导弹与航天运载技术 2021年1期2021-03-01
- 弹体穿越冰水混合物流动过程的数值模拟
分析软件,对细长弹体穿越冰水混合区域出水过程进行数值模拟研究,获得这一过程中流场的变化规律以及弹体质心位移变化等结果,研究成果可以为导弹冰下发射研究提供技术支持。1 数值模型1.1 数值方法采用ALE算法[10],先执行一个或者几个Lagrange时间步计算;当单元网格产生变形之后,再执行ALE时间步计算,对内部单元进行网格重新划分,将变形网格中的单元变量和节点矢量值插值到重新划分后的网格中。基于ALE方法,在LS-DYNA中可以方便地将Euler网格与L
弹道学报 2020年3期2020-10-09
- 基于实测过载的弹体侵彻姿态角计算模型
起爆[1-2]。弹体在侵彻过程中，由于受到目标的作用，其姿态会发生变化。弹体侵彻姿态变化一方面会影响对侵彻信息的识别，另一方面则会对其侵彻能力产生影响。目前，关于对弹体侵彻机理及炸药控制方面的研究较多[3-6]，而在弹体侵彻姿态识别方面的研究相对较少。弹体飞行姿态的识别，在弹体导引系统和引信系统中通常可采用由陀螺和加速度传感器构成惯性测量单元来实现，李慧[7]采用磁强计、加速度计和陀螺复合系统进行测量，曹红松等[8]利用地磁矢量和陀螺探测结果解算弹体姿态,
兵器装备工程学报 2020年8期2020-09-07
- 钨纤维增强金属玻璃复合材料分段弹体侵彻性能研究*
甲阻力；贫铀合金弹体容易发生穿甲“自锐”行为，然而贫铀材料对人员和环境具有放射性危害[1]。近年来，钨纤维增强金属玻璃复合材料有望成为新型的弹芯材料，该复合材料弹体在侵彻/穿甲过程中也呈现出“自锐”特征，其侵彻能力较钨合金弹明显提升[1-5]。一般来说，长杆弹的侵彻能力存在一个流体动力学理论极限。相关试验发现均质材料长杆弹设计为分段结构后，分段弹体的侵彻总效率可得到提高[6-8]；此外，相应理论分析[8-9]和数值模拟[10-13]还显示，对分段弹体的长径
爆炸与冲击 2020年6期2020-06-19
- 旋转射弹高速倾斜入水多相流场与弹道数值模拟*
。空泡的存在使得弹体与水的接触面积大大减小，可以达到减阻的效果，如何形成包裹全弹身的超空泡是超空泡减阻技术的关键。同时，超空泡形态和变化规律是弹体以正确的姿态和较高的末动能达到目标地点的关键因素。对高速弹体入水空化问题进行研究，具有重要意义。入水问题源于Worthington 等[1-2]在20 世纪初对于球体入水的大量实验，他们在实验中捕捉到了入水溅射和空泡发展。随后，由于水下鱼雷失稳、弹跳等实际问题的出现使得入水问题的研究得到重视，入水问题的研究对象从
爆炸与冲击 2019年11期2019-12-11
- 刚性弹体斜侵彻贯穿混凝土靶的姿态偏转理论模型*
519088）弹体斜侵彻贯穿混凝土靶一直是侵彻领域的热点。实际情况下，由于弹体所处环境和受力情况非常复杂，弹体着靶时会与靶板法线存在一定角度，当混凝土靶板厚度有限时，弹体会贯穿靶板，同时反射形成的拉伸波会在背靶面造成一定厚度的崩落[1]。实验研究[2-5]发现,在斜侵彻过程中弹体姿态会发生一定程度的偏转，偏转程度受弹体着靶初速、着靶角等多种因素影响，为定量描述这些因素对弹体姿态偏转的影响，并预测斜侵彻贯穿混凝土靶时弹体姿态变化，需结合实验研究发展相应的理
爆炸与冲击 2019年6期2019-07-10
- 斜侵彻混凝土靶的刻槽弹体的结构响应*
00094）刻槽弹体在侵彻混凝土的过程中会面临结构稳定性问题。国内外一些学者以自由梁动态结构响应为基础开展了一系列弹体结构稳定性的研究工作。陈小伟[1]以空腔膨胀理论为基础，分析了圆柱壳弹体斜侵彻混凝土的受力情况，针对不同撞击速度的细长中空弹体，分析得到不出现弯曲破坏的弹体最大临界倾角和壳体壁厚下限。皮爱国等[2]基于刚塑形模型和理论载荷分析，给出了弹体在横向和轴向载荷作用下的响应行为，并得到弹体任一截面剪力、弯矩以及轴力的分布规律。王一楠等[3]基于自由
爆炸与冲击 2019年3期2019-03-28
- 弹体低速侵彻陶瓷 混凝土复合靶体的侵彻深度计算模型
1的低速条件下，弹体撞击陶瓷－混凝土复合靶体进行研究和探讨。考虑弹体侵彻过程中侵彻阻力的变化，给出了低速条件下弹体撞击陶瓷－混凝土复合靶体的侵彻深度计算公式，并将用该公式计算得到的侵彻深度与相同工况下的试验得到的侵彻深度进行了对比，验证了计算模型的可靠性，为今后更加深入地分析弹体与陶瓷－混凝土复合靶体的相互作用奠定了基础。1 弹体受到靶体的侵彻阻力弹体以vs＜400m·s－1的低速撞击靶体时，在侵彻运动结束后，弹体的质量损失和体积变化均较小，因此忽略在此运
现代应用物理 2018年3期2018-10-11
- 弹箭磁屏蔽效能仿真及分析
]。本文主要研究弹体材料的磁屏蔽效应对地磁测量误差的影响,利用ANSYS对弹体的磁屏蔽特性进行仿真分析,研究弹体材料、厚度、姿态角等因素对弹体磁屏蔽效应的影响规律;推导了姿态角和磁屏蔽系数之间的关系,提出了利用磁屏蔽椭球模型直接得到误差矩阵后进行磁测误差校正的方法,减少了拟合数据反解误差矩阵的计算量。提出利用磁屏蔽椭球模型直接解算弹体相对于地磁矢量的2个姿态角的方法,直接得到了弹体和地磁矢量之间的空间关系,为磁传感器在弹上的应用提供理论基础。1 弹体磁屏蔽
弹道学报 2018年2期2018-07-09
- 椭圆截面弹体侵彻砂浆靶规律分析*
有两类：一类是在弹体头部或者圆柱部刻槽，以期改变侵彻体的侵彻阻力特性：庞春旭等[4-5]设计了一种头部刻槽弹体，通过侵彻铝靶实验验证了头部刻槽弹体的侵彻深度明显优于常规卵形弹体；陈小伟等[6]、梁斌等[7]、张欣欣等[8]开展了圆柱部刻槽弹体侵彻混凝土靶实验，结果表明弹体圆柱部刻槽在提高弹道稳定性的同时，对侵彻深度的提高也有一定贡献。范少博等[9]开展了弹身刻直槽和螺旋槽弹体的侵彻仿真及实验研究，结果表明弹体外表面刻槽可提高侵彻深度且螺旋刻槽弹体具有更好的
爆炸与冲击 2018年1期2018-03-20
- 复合顺序对复合板抗侵彻能力影响的数值分析
中研究了在一系列弹体着速下,复合板的复合顺序对复合板的弹道特征量的影响。文中建立了两种不同复合顺序下弹体正侵彻复合靶板的模型,运用显示动力分析软件ANSYS/LS-DYNA,对弹体正侵彻复合靶板进行了数值仿真。单独分析和对比分析两种模型的弹道特征量,得出复合板的抗侵彻能力随复合顺序和弹体着速改变的规律。数值分析的结果对提高复合装甲的抗侵彻能力具有一定的参考价值。复合;顺序;侵彻;装甲0 引言随着军事科技的发展,迫切需要研发高性能的轻质装甲材料,满足防护装甲
弹箭与制导学报 2017年1期2017-06-23
- 高超弹体侵蚀机理及抗侵蚀设计研究
与装备技术】高超弹体侵蚀机理及抗侵蚀设计研究刘宗伟1，武海军2，张学伦1，刘俞平1，熊国松1，谭正军1，曾令清1(1.重庆红宇精密工业有限责任公司，重庆 402760； 2.北京理工大学机电学院，北京 100081)针对高超弹体侵蚀影响结构强度、侵彻能力和装药安定性的问题，根据回收弹体的金相组织分析了弹体变形温升、摩擦温升及弹体材料高温力学特性，阐明了高超弹体的侵蚀机理，提出了高超弹体抗侵蚀设计方法。研究表明，弹体表面在长时间与钢筋或骨料碰撞切削的过程中，
兵器装备工程学报 2017年4期2017-04-28
- 弹体斜侵彻硬介质目标的临界跳弹评估方法
安710024）弹体斜侵彻硬介质目标的临界跳弹评估方法段建，王可慧，周刚，李明，戴湘晖，李虎伟（西北核技术研究所，陕西西安710024）弹体斜侵彻硬介质目标过程将发生弹道偏转，甚至发生跳弹。弹体一旦跳弹，使弹体侵入不到目标内部，从而不能对目标形成有效打击。为保证弹体能够有效侵彻目标，需要对弹体侵彻目标的临界跳弹角度进行预测，给出弹体不发生跳弹的角度范围。为此，对弹体斜侵彻硬介质目标的跳弹进行研究，建立了预测弹体斜侵彻目标的跳弹分析评估方法。运用该方法对弹体
兵工学报 2016年8期2016-10-15
- 弹体侵彻混凝土的临界跳弹*
710024)弹体侵彻混凝土的临界跳弹*段 建,王可慧,周 刚,薛斌杰,初 哲,李 明,戴湘晖,耿宝刚(西北核技术研究所，陕西 西安 710024)为了保证钻地战斗部打击防护层目标时不发生跳弹，需要对弹体侵彻目标的临界跳弹角度进行分析和估算。开展了一定大长径比弹体斜侵彻混凝土的跳弹实验，分析了在250～430 m/s速度下弹体侵彻30和60 MPa钢筋混凝土的临界跳弹角度，给出了弹体临界跳弹角度包络线。当靶板强度相同时，随着侵彻速度的增加，弹体的临界跳弹
爆炸与冲击 2016年6期2016-04-18
- 弹体高速侵彻效率的实验和量纲分析*
210094)弹体高速侵彻效率的实验和量纲分析*宋梅利,李文彬,王晓鸣,冯 君,刘志林(南京理工大学智能弹药技术国防重点学科实验室，江苏 南京 210094)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880～1 900 m/s，弹头形状为尖卵型(半径口径比为3)，口径为30 mm。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
爆炸与冲击 2016年6期2016-04-18
- 刻槽弹侵彻混凝土受力模型研究
，建立了针对刻槽弹体的低速花瓣形受力模型和高速圆孔形受力模型，并采用这两种模型计算了刻槽弹体侵彻混凝土的侵深。结果表明：当初速低于1 000 m/s时，运用低速花瓣形受力模型计算得出的侵深和实验值的误差小于11%；当初速高于1 000 m/s时，运用高速圆孔形受力模型计算出的侵深和实验值的误差约为20%。综合实验过程和实验误差分析可知，建立的刻槽弹侵彻混凝土受力模型可用于刻槽弹对混凝土的侵彻能力分析。爆炸力学；低速花瓣形受力模型；高速圆孔形受力模型；刻槽弹
爆炸与冲击 2016年1期2016-04-17
- 半穿甲战斗部侵彻运动加筋板数值模拟
加筋靶板的运动对弹体偏转、弹体剩余动能以及弹体过载的影响。研究结果表明：弹体侵彻运动加筋靶板时发生明显偏转，侵彻性能降低，加速度变化曲线出现新的峰值且该峰值随着靶板速度增大而增大。同时，不同弹着点处弹体偏转角的变化过程，加速度变化规律与峰值大小以及靶板抗弹性能都有显著区别。加筋靶板，数值模拟，运动，侵彻0 引言在反舰导弹战斗部的研究中，半穿甲爆破型战斗部对加筋靶板的侵彻机理成为研究热点。目前国内外的研究大部分集中于侵彻静止加筋靶板机理的理论分析、试验研究与
火力与指挥控制 2015年8期2015-11-28
- 刻槽弹体旋转侵彻混凝土效应试验研究
10094）刻槽弹体旋转侵彻混凝土效应试验研究庞春旭，何勇，沈晓军，张先锋，李文彬，郭磊，潘绪超（南京理工大学机械工程学院，江苏南京210094）为研究刻槽弹体旋转侵彻混凝土靶的侵彻性能，利用14.5 mm滑膛枪发射平台，进行了非旋转的卵形弹体与刻槽弹体侵彻砂浆混凝土靶试验研究，同时利用14.5 mm线膛枪发射平台，进行了旋转的卵形弹体和刻槽弹体侵彻砂浆混凝土靶和石灰石混凝土靶试验研究。两种发射平台对比试验结果表明：采用卵形弹体头部刻槽和旋转侵彻的方法，使
兵工学报 2015年1期2015-11-11
- 长杆弹侵彻流体动力学模型的精确解及其分析
察到的侵彻过程中弹体尾部速度的“不稳定”减速现象，AT 模型与实际情况更吻合，其计算结果理论上应该更准确。然而，正因为其考虑的这种不稳定现象，因而侵彻速度u和弹体尾部速度v 不再是常值了，同时弹体尾部速度u 与弹体剩余长度l 两个变量相互耦合，其解耦算法在一般情况下比较复杂，如此以来，AT 模型很难像HTP 模型、AR 模型［6］甚至改进的AR 模型一样容易地计算出其精确的解析解。为了进一步提高AT 模型的实用性，更大程度上推导其模型中参数的精确解是很有必
兵器装备工程学报 2015年10期2015-07-01
- 基于Archard理论分析弹体质量侵蚀＊
彻混凝土过程中，弹体的质量侵蚀现象是一个十分复杂的物理问题。早期研究中，弹体侵彻速度较低，为了理论分析方便，常假设弹体为理想刚性体，然而，随着侵彻速度的提高（＞1km／s），弹体的侵蚀效应变得显著［1－3］，该刚性假设已经不再成立。同时，混凝土材料的非均质特点导致弹体在侵彻过程中受力不对称，可能导致侵彻弹道弯曲或弹体结构破坏等情况，从而使弹体的质量侵蚀更严重，对侵彻能力的影响更明显。因此，研究高速侵彻混凝土过程中弹体的侵蚀效应具有重要意义。弹体的质量侵蚀现
爆炸与冲击 2014年5期2014-12-12
- 初始攻角对钻地弹斜侵彻土壤影响的数值模拟
究课题。斜侵彻是弹体攻击目标常见的一种运动状态，是最典型的碰撞问题。此过程涉及高温、高压、高速，以及结构内的部分材料的破坏，是冲击动力学研究的难点问题之一。本文运用ANSYS/LS-DYNA 软件，研究在弹体速度为1 000 m/s，30°斜侵彻土壤时，通过改变初始攻角大小(取初始攻角为5°，8°，12°)，建立侵彻模型，进行数值模拟，总结出初始攻角对钻地弹斜侵彻土壤运动轨迹和规律的影响。1 建立模型采用ANSYS 前处理程序建立模型。基本单位取为cm－g
机械制造与自动化 2014年5期2014-04-01
- 平头钢弹侵彻钢靶板过载特性的数值分析
立在对侵彻过程中弹体过载特性的准确认识基础上，所以对弹体侵彻过程中过载特性的研究就很重要［1-3］。由于目标介质的多样性和实验条件的复杂性，使得研究硬目标侵彻过载特性存在较大困难。到目前为止，对不同介质侵彻过载的研究主要有两种方法:① 实验研究，随着实验技术的发展，可用弹内存贮技术来记录弹丸侵彻介质时的过载曲线;②数值仿真，目前已经有一些大型商用软件可以用来计算侵彻过程，如LS-DYNA、Autodyn、Dytran等。数值计算可使侵彻过程可视化，得到大量
兵器装备工程学报 2013年12期2013-09-12
- 高速侵彻混凝土弹体头部侵蚀终点效应实验研究
有很大的不同，当弹体撞击混凝土速度增加到1 000～2 000 m/s 之间时，侵彻过程必须考虑弹体的强度，不能作为刚体处理。在弹体高速侵彻混凝土实验研究方面，Forrestal 和Frew 等人［1－4］使用长杆实心弹体对不同骨料混凝土靶板在400～1 700 m/s 的弹体初速度范围内进行侵彻实验，为更好地了解动能弹侵彻混凝土的侵彻机理提供了有力的实验支撑。对于高速侵彻下的头部侵蚀问题，Silling 和Forrestal［5］(2007)通过对实验数
兵工学报 2012年1期2012-02-22
- 考虑质量磨蚀的高速侵彻弹体的壁厚设计＊
分析模型中忽略了弹体头部的质量磨蚀作用，在一定速度范围内能够取得较好的效果，然而钻地弹的发展方向是通过提高弹体的强度和速度来对付更加深埋及坚硬的靶体。在这些条件下，考虑弹体头部的质量磨蚀就显得更重要，忽略弹头质量磨蚀的分析理论已经不能合理解释高速侵彻实验现象，更多学者通过研究弹体的质量磨蚀来解释弹体侵彻能力降低的现象［1－15］。对于高速侵彻弹体，弹体结构的刚／强度和稳定性问题成为关注的重点。皮爱国等［16］指出大长细比动能弹在侵彻过程中可能存在2类稳定性
爆炸与冲击 2011年5期2011-09-19
- 弹体高速入水特性实验研究＊
.May［3］对弹体入水特点和实验结果进行了总结。早期也进行了一些关于高速弹体入水的初步实验，但研究工作相对较少。矶部孝［4］研究了常规兵器水下弹道的运动规律并开展了大量的实验，对弹丸入水跳弹的现象作了深入的分析并对弹丸的稳定机理作了简要分析，但未考虑空化及空泡的影响。近来，随着超空化减阻特性的发现，以及以俄罗斯“暴风雪”超空泡鱼雷为代表的水下高速超空泡武器的成功研制，弹体的高速入水特性以及水中弹道规律更是受到世界各国的广泛关注并纷纷开始超空泡武器的研制工
爆炸与冲击 2011年6期2011-06-04
- 弹体高速侵彻混凝土的效应实验*
了更严格的要求。弹体对混凝土类硬目标的高速侵彻效应的研究对战斗部研制和防护结构设计都极具意义,已成为相关领域共同关注的热点问题。混凝土侵彻的实验和理论研究主要集中在撞击速度小于800 m/s的不变形弹体侵彻[1],而高速侵彻实验[2]有限,M.J.Forrestal等[3]完成了弹头形状因子为3和4.25的2种卵型头部弹体以1 300～1 700 m/s速度侵彻强度为19.5 MPa的混凝土实验。近年来,梁斌等[4]开展了先进钻地弹概念弹的高速深侵彻缩比实
爆炸与冲击 2010年1期2010-06-21
- 小攻角条件下动能弹体高速侵彻混凝土靶的弹体弯曲*
小攻角条件下动能弹体高速侵彻混凝土靶的弹体弯曲*王一楠，黄风雷，段卓平（北京理工大学爆炸科学与技术国家重点实验室，北京 100081）将高速侵彻混凝土靶板的弹体简化为自由梁，应用弹体侵彻阻力和梁动态弯曲内力分析了由小攻角产生的横向载荷导致的弹体弯曲。结果表明，弹体理论弯曲条件受弹体着靶前状态、弹体结构和材料控制。理论计算证实弹体高速侵彻混凝土靶板时由于小攻角的存在会发生弹体弯曲变形，弹体侵彻实验结果表明弹体弯曲位置和弯曲条件与理论分析结果相符。爆炸力学；弹
爆炸与冲击 2010年6期2010-01-22