基于神经网络的长杆弹侵彻能力预测模型

装备毁伤效应快速评定与预测,一直是装备使用人员、战场抢修人员所关注的重要问题,针对上述问题,利用ANSYS/LS-DYNA有限元软件对钨合金长杆弹侵彻中厚钢靶板全过程进行了数值模拟并进行了详细分析,同时通过均匀试验与数值仿真得到了弹体侵彻钢靶板的终点效应样本数据,然后利用BP神经网络对样本数据进行训练,从而构建了不同速度钨合金长杆弹侵彻不同厚度钢靶板后的剩余质量与剩余动能预测模型,实现了对钨合金长杆弹毁伤效应的快速预测,预测结果较为理想,为装备毁伤效应快速评定提供了基础.     

陶瓷复合结构抗侵彻行为的近场动力学研究

使用近场动力学常规态理论对于弹体高速侵彻陶瓷/金属复合靶板进行了数值仿真,并讨论了态理论中的适用性问题.分别采用弹性和J2率无关弹塑性本构模型进行了陶瓷/金属靶板的PD建模,模拟了刚性弹体高速侵彻陶瓷复合靶板的过程,获得了弹体的速度时程曲线、靶板的破坏模式及靶板飞溅的情况,并将仿真结果与有限元结果及实验对比.采用不同的影响函数及近场作用范围计算得到靶板的裂纹扩展模式.结果表明通过采用合适的本构模型PD方法可以有效准确地模拟复合靶板受弹体高速侵彻的全过程,存在较优的影响函数与近场作用范围使得计算结果准确.     

破片对飞机壁板冲击损伤仿真研究

文章基于飞机战伤抢修资源需求仿真模型,建立了离散杆破片在击穿条件下的毁伤仿真情形。主要通过ANSYS前处理器构建三维有限元毁伤模型得出K文件,利用ANSYs／LS-DYNA查看和分析其仿真结果,从而得出离散杆的速度和靶板厚度对毁伤效应的影响。通过计算机仿真分析结果和终点效应击穿条件下的靶板损伤预测数学模型,来进行对比分析飞机壁板的毁伤效应,得到了基本一致的数据结果,结论为战场飞机快速评估提供了科学依据,也为飞机平时修理提供了参考。     

模型参数对射流侵彻半无限靶板的影响研究

研究聚能装药侵彻半无限靶板的数值模拟计算中,靶板有限元模型的轴向尺寸、径向尺寸以及网格边长对于仿真结果至关重要.为了找出合理的靶板模型尺寸和网格边长,应用动力学分析软件AUTODYN-2D,对口径56mm,半锥角30°的药型罩侵彻半无限靶扳进行了数值仿真,得到了侵彻深度,孔径和仿真计算时间与靶板有限元模型极限尺寸和模型网格边长的关系.结果分析发现,射流半径与网格边长的比例为5,靶板厚度与侵深比例为1.4,靶板半径与侵深比例为0.3比较合适.仿真结果可以为数值模拟和试验设计提供参考.     

爆破炸药环型药型罩设计仿真研究北大核心CSCD

在爆破药罩优化设计中,中空环型药型罩能够实现对靶板的大口径切割,可用于串联战斗部前级装药,但实际应用中存在环型药型罩内壳体汇聚对后级战斗部造成侵彻毁伤,环形射流对间隔靶板的后续侵彻能力不足。为解决以上问题,设计一种环型-球缺组合药型罩作为新型前级聚能装药,利用LS-DYNA软件对组合药型罩的成型及侵彻双层间隔靶板过程进行数值仿真,分析对比不同起爆方式及曲率半径下组合药型罩的成型机理。仿真结果显示,环形起爆方式优于中心与环形组合起爆方式;曲率半径由大到小的中心球缺罩可依次形成长杆EFP、杆式侵彻体等毁伤元,高速杆式侵彻体对间隔靶板侵彻效果更好。上述组合式药型罩从结构上消除了原药型罩内壳汇聚形成的侵彻毁伤问题,并对周向的环型罩产生环形射流主要用来对目标外层壳体切开孔洞,中心的球缺罩产生高速杆式侵彻体起到增强对目标间隔结构的后续侵彻毁伤作用,结果为实现目标的多模毁伤效应研究提供了科学依据。     

基于引信过载控制靶后起爆位置的数值研究

在引信靶后起爆位置问题的研究中,为了研究控制弹丸侵彻贯穿混凝土靶板后在一定距离起爆的有效方法,采用仿真软件对动能侵彻弹侵彻混凝土厚靶进行仿真,通过对靶板材料失效模式等的选择以及弹体、引信的分离建模,获取了仿真引信部位侵彻过载信号.进一步对侵彻过载信号进行滤波处理,得到了与试验基本吻合的侵彻过载信号曲线.通过对过载曲线进行积分处理,得到的弹丸出靶速度与延期起爆时间的乘积,为弹丸的靶后起爆距离.通过起爆试验对改进方法进行验证,得到的试验起爆位置与仿真计算起爆位置较吻合.     

基于参数灵敏度分析的航天器毁伤效能研究

研究空间碎片对航天器毁伤效能评估,针对高速碎片撞击动力学分析,从参数灵敏度分析的角度对空间碎片毁伤航天器的效能进行了研究.采用光滑粒子流体动力学方法建立铝质球形弹丸正向撞击铝质半无限靶的数值模型,并运用正交实验设计方法设计了一组仿真,获得了碎片的材料本构模型参数对航天器毁伤效能的灵敏度.最后对仿真数据进行了统计学分析,验证了模型的精度,证明航天器毁伤效能研究方法的正确性.     

弹体头部形状对穿甲爆破弹穿甲性能影响的仿真

为给某穿甲爆破(Armor Piercing High Explosive, APHE)弹优化设计提供参考,运用ANSYS/LS DYNA对某小口径火炮穿甲爆破弹以不同着角、不同着速侵彻不同厚度均质钢靶板的过程进行仿真,得到弹丸穿靶过程中的速度变化规律以及穿靶后的形态、存速和剩余动能等.仿真结果表明：对弹体头部形状和尺寸进行优化设计可以提高弹丸的穿甲性能,其中将弹体头部改为截锥形,弹丸穿靶后剩余动能提高5.3％;弹体头部形状对弹丸穿甲强度也有影响,其中尖锥形最差,截锥形最优;随着着角的增大,弹丸剩余动能越来越小,当着角达到65°时会出现跳弹现象.     

穿甲弹斜侵彻数值仿真

采用显式动力分析程序LS-DYNA,对某型穿甲弹斜侵彻进行数值仿真,计算该穿甲弹斜侵彻装甲板的穿甲情况,计算结果与试验数据相符较好,可为弹体结构优化设计提供重要参考依据.     

基于数值仿真对传感器安装位置的分析评估

采用数值仿真的手段,针对弹体高速侵彻混凝土靶板过程中不同安装位置的传感 器建立相应模型,并导入HyperMesh 进行前处理,进一步建立其有限元模型,递交LS-DYNA 求解计算得到传感器位置的时域信号,并通过频谱分析对比过载信号,对不同位置进行评估。 说明弹体测试装置中传感器安装位置的变化对获取的过载信号产生的影响,并证明传感器处于 测试装置后部时,信号更符合期望。