爆炸成型弹丸侵彻相似律的数值模拟研究

利用相似理论分析了爆炸成型弹丸侵彻钢靶过程的相似参数,建立了爆炸成型弹丸侵彻钢靶的相似律关系.在此基础上以球缺型爆炸成型弹丸为计算模型,应用显式有限元程序LS-DYNA对满足模拟比的爆炸成型弹丸侵彻钢靶的过程进行了数值模拟.数值模拟结果表明,模拟弹与原型弹的成型符合相似律,其对钢靶的侵彻深度也满足模拟比.因此,侵彻相似律在爆炸成型弹丸侵彻研究中是成立的.     

MCA方法在模拟弹丸侵彻混凝土中的应用

从运动学的基本原理出发,推导出适于高速侵彻的移动元胞自动机法的计算模型,在模型中采用了位移、应力、体积应变等三开关破坏准则.应用该模型对弹丸侵彻混凝土进行数值模拟,再现了侵彻过程中弹丸的运动及混凝土的飞散、应力波的传播等物理现象.给出的侵彻深度等计算结果与14.5 mm弹道枪所获得的实验结果基本吻合,说明该计算方法可以有效计算和模拟高速侵彻问题.     

钨合金长杆弹侵彻玻璃靶板的SPH方法数值模拟

采用光滑粒子流体动力学（SPH）方法对钨合金长杆弹侵彻玻璃靶板作了数值模拟，给出了侵彻过程的物理图像。分析了玻璃层板间距对计算结果的影响。比较了玻璃的本构模型对数值结果的影响。通过对比实验数据，JH-2模型的计算结果明显大于实验结果，而Mohr-Coulomb盖帽模型得到的侵彻深度与实验更加吻合。进一步研究了侵彻深度对弹丸速度的依赖性，给出了钨合金长杆弹侵彻玻璃靶板的侵彻深度经验表达式。     

MCA方法在长杆弹侵彻土壤及混凝土复合介质中的应用

介绍了MCA方法的理论基础，并使用该方法对长杆弹侵彻土壤及混凝土复合介质进行二维数值模拟，给出靶板的破坏变形过程，得到了侵彻过程中弹丸速度变化曲线及侵彻深度与着靶速度的关系曲线。数值模拟结果与已有实验现象吻合。     

旋进侵彻弹丸数值模拟与试验研究

为了增加弹丸的侵彻深度,通过在传统卵形弹丸外表面带直槽和沟槽对混凝土靶板的侵彻破坏效能进行对比研究。基于TrueGrid建立了三种不同结构的弹丸有限元模型,应用LS-DYNA3D进行了数值模拟仿真,初步探讨三种不同结构弹丸和混凝土相互作用规律,得到了作用过程中三种不同结构弹丸的破坏效能。实验验证了理论研究和数值模拟的可行性和正确性。研究结果可为弹丸在增加侵彻深度效能优化设计上提供借鉴。     

弹丸对混凝土板侵彻的MCA方法数值模拟

根据非均匀材料的细观特征，从运动学的基本原理出发，推导出适于高速侵彻的移动元胞自动机法的计算模型．在模型中采用了位移、应力、体积应变等三个破坏准则。应用该模型对弹丸以不同速度侵彻混凝土靶的破坏过程进行数值模拟．给出弹靶的破坏变形过程．得到了侵彻深度与速度的关系曲线。并将弹丸侵彻混凝土的计算结果与Forrestal经验公式计算和试验结果进行对比．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。     

弹丸对钢筋混凝土及SFRC靶侵彻特性研究

利用弹道靶系统，对钢筋混凝土与钢纤维混凝土（2％钢纤维含量）进行了垂直侵彻模型试验研究，得到了弹丸初速、弹坑直径、最大侵彻深度等试验参数。结合试验数据．分析了不同弹丸速度下两种靶体的开坑特性。引入了钢纤维混凝土材料韧度R，利用能反映材料韧度作用的修正ACE公式对侵彻深度进行了计算，计算结果与试验数据相吻合。并通过数值计算方法对侵彻过程中弹丸减速度时程曲线进行了分析。研究表明，钢纤维混凝土与相同基体钢筋混凝土相比具有良好的抗侵彻性能，且随弹丸速度提高作用愈显著。     

EFP侵彻钢靶板过程的光滑粒子法数值模拟研究

针对爆炸成形弹丸（EFP）的成型及侵彻钢结构靶板的问题运用无网格数值方法 SPH法进行了数值模拟研究。计算中采用完全变光滑长度SPH方法解决模拟爆炸过程中密度等物理参量变化梯度剧烈的问题,利用Ott-Schnetter提出的修正SPH方法处理在求解多介质大密度差问题时遇到的数值不稳定性问题,运用含损伤的Johnson-Cook本构模型处理钢板在冲击载荷下的变形与损伤问题;结果分析了弹丸头部特定节点处的速度变化历程,同时分析了不同药罩厚度对弹丸头部速度及对靶板侵彻过程的影响及不同尺寸的靶板在弹丸侵彻作用下的破坏形式,结果符合弹丸侵彻物理规律,表明该方法适合模拟爆炸与冲击等大变形破坏损伤问题。     

某型弹丸侵彻深度的影响因素

弹丸的侵彻深度直接影响到爆轰角的大小和破片的毁伤效果。在经验公式的基础上,通过推导侵彻深度的数学表达式,研究该型弹丸侵彻深度的主要影响因素,并以某型弹丸为应用实例进行参数化分析,运用MATLAB数值计算软件得到相应的曲线关系图。数值分析弹丸侵彻深度的影响因素,可为控制弹丸起爆位置和弹药设计提供依据和参考,有利于提高弹片的毁伤效率。     

球形头部弹丸侵彻极限深度问题的数值模拟

在基于有限元法中差分包软件LS-DYNA-970的平台上对钢制球形头部弹丸侵彻平面钢板的极限深度问题进行了3-D数值仿真分析,在研究过程中使用了在ALE方法下的Johnson-Cook理论模型,此模型可以在分析受力失效的同时考虑温度变形,由此获得了在不同初速下侵彻极限深度的数值结果。并且在研究中得出了变形体弹丸与刚体弹丸的结果对比关系,分析了由于弹体变形给两者带来的差异。计算结果与文献中的实验数据吻合较好。