弹丸侵彻运动钢板的数值模拟

针对反舰弹丸打击运动目标,运用ANSYS/LS-DYNA有限元软件对反舰弹丸侵彻不同组合模式、运动状态钢板的过程进行了数值模拟,分析了钢板的单层厚度、总厚度、运动状态对反舰弹丸侵彻过程的速度、姿态及受力状态的影响特性.数值模拟结果表明,钢板的总厚度是影响弹丸速度变化的主要因素,单层钢板的厚度是影响弹丸姿态和壳体应力状态的主要因素,钢板运动对弹丸速度变化和壳体应力状态的影响相对较小,但对弹丸的姿态影响较大.     

弹丸侵彻装甲钢板过载特性数值模拟

利用LSDYNA3D软件,研究了弹丸侵彻装甲钢板的过载特性,针对几种典型的弹丸初速度、着角以及靶板厚度进行了模拟计算,得到了各种条件下的弹丸侵彻加速度过载曲线,分析结果表明着速、着角及靶厚对侵彻过载有很大影响,为硬目标侵彻引信的设计及装甲防护技术提供了参考.     

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。     

弹丸侵彻双层钢板的三维数值模拟

应用ANSYS／LS-DYNA分析技术对弹丸侵彻双层均质钢板进行数值分析,获取了弹丸侵彻钢板的速度、加速度变化曲线和规律,以期为硬目标侵彻引信设计中的参数优化及抗高过载加速度传感器的选择提供理论依据．利用LS-DYNA有限元程序,用弹塑性模型建立材料模型,对高速弹丸侵彻均质钢板问题进行了数值模拟,为引信设计提供参考．     

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。     

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.     

弹丸对铝合金装甲板斜侵彻的数值模拟

采用ABAQUS软件和Johnson-Cook材料模型,建立了弹丸斜侵彻某型铝合金装甲板的3D有限元模型。同时结合射击实验,研究了枪弹斜侵彻20mm铝合金板的过程,分析了侵彻过程中枪弹的受力特点和方向角的变化。研究结果表明:有限元模拟结果与实验结果的侵彻深度与宏观物理图像比较接近;当枪弹侵入靶板较深时,易发生塑性变形,弯曲的枪弹偏离滑移段的方向穿透靶板,模拟结果为研究穿甲弹斜侵彻金属靶板提供一种有效的分析手段。     

冲击起爆弹丸对薄板侵彻过程研究

利用脉冲Ｘ光摄等方法对冲击起爆弹丸的作用过程进行观察、测试和分析、并结合有关理论分析，取得一致的结论，弹丸的冲击起爆及其作用除与冲击速度，靶板状态有关外，还取决于弹丸及其装药的结构，根据不同要求，其炸药装药的品种、形状、尺寸、密度等都要与之相匹配。     

PELE侵彻复合装甲数值模拟

为了探究横向增强型侵彻体(PELE)侵彻复合装甲后的毁伤效果,采用显式非线性动力分析软件AUTODYN,对装填特氟龙(聚四氟乙烯)的侵彻膨胀弹以900 m/s着靶速度侵彻复合靶板的过程进行了数值模拟,得到PELE弹对复合靶侵彻破坏效应及相关参数。结果表明:聚碳酸酯(玻璃纤维)、聚氨酯(泡沫塑料)与凯夫拉复合装甲的结构均被PELE的横向效应所破坏;复合装甲的夹心材料不同,靶板的破坏程度也不尽相同;复合装甲能对PELE的横向效应起到一定的抑制作用,而凯夫拉材料抑制作用较好。     

爆炸成型模拟弹丸对水介质侵彻的数值仿真

应用大型有限元分析软件ANSYS／LS-DYNA,对爆炸成型模拟钢弹丸侵彻水介质进行了数值仿真计算,分析了形状和人水速度对弹丸侵彻性能的影响。给出了弹丸水中运动速度衰减规律,为下一步设计能形成较好水下弹道特性和侵彻效果的鱼雷战斗部装药结构提供参考。     

弹丸在不同速率下斜侵彻混凝土的数值模拟

关于混凝土侵彻的研究一直是一个很活跃的领域,但由于整个侵彻过程时间极短,实验研究很难对侵彻过程进行全面准确的分析。文中利用LS-DYNA3D有限元程序对弹丸在不同速率和着角下侵彻混凝土靶进行了三维数值模拟,得到了侵彻的整个图像和主要数据,分析了速率和着角与侵彻深度及破坏情况之间的关系。研究表明：速率和着角对侵彻深度具有重要影响。     

弹丸垂直侵彻混凝土介质的理论分析模型

针对混混凝土介质应用球形空腔膨胀理论，采用Ｍｏｈｒ－Ｃｏｕｌｏｍｂ屈服准则，在Ｅｕｌｅｒ坐标系下导出了空腔表面应力的表达形式，建立了弹丸垂直侵彻混凝土介质时的侵彻方程，给出侵彻深度和加速度的计算模型，并结合实例将理论预报结果同弹径５０ｍｍ、质量２．４ｋｇ、撞击速度３００￣４５０ｍｓ＾－１弹丸垂直侵彻混凝土靶板的试验结果进行了对比分析。     

刚性弹丸对多层复合靶的侵彻分析

本文研究了刚性球形弹丸对间隔靶或多层靶的侵彻问题,这些靶由不同的材料构成.给出了弹丸与靶体相互作用的模型,由它计算出了相互作用的表面在每个时间增量时的变化状态,从而可获得靶的阻力,将这些代入到弹丸的运动方程中,即可得到一个完整的弹丸在击穿靶或未击穿靶时的弹道轨迹.其中靶的阻力从广义的Poncelet方程中求得.这样,经典的静力学和动力系数与靶的材料特性就通过弹腔扩张模型联系起来,所得到的实验结果与计算的穿透结果吻合的较好.     

爆炸反应装甲对爆炸成型弹丸侵彻效应影响的实验研究

为揭示三明治结构爆炸反应装甲（ERA）对爆炸成型弹丸（EFP）侵彻效应的影响,开展了铜质杆式EFP对披挂典型斜置角ERA主靶板的侵彻效应实验。采用脉冲X光摄影方法拍摄了EFP与ERA相互作用的图像,并获得了EFP对主靶板的剩余侵彻深度（RDOP）。实验结果表明,EFP对披挂ERA主靶板的RDOP随着ERA斜置角的增大而呈非线性下降,相对无ERA时的侵彻深度下降百分比呈指数增长的变化趋势。ERA炸药层厚度为0.027D（D为装药口径）时,当斜置角为0°和30°时,EFP的RDOP和相对侵彻深度下降百分比变化较小;当斜置角从30°增大到60°时,EFP的RDOP从0.50D减小至0.19D,相对侵彻深度下降百分比则从41%迅速增大到77%. 随着ERA炸药层厚度的增大,EFP的RDOP减小、相对侵彻深度下降百分比增大。其中, ERA炸药层厚度为0.027D时的相对侵彻深度下降百分比比ERA炸药层厚度为0.018D时平均增大8%.     

弹丸初速度对侵彻双层钢板影响的数值模拟

基于中心差方法分计算软件包LS-DYNA-970研究在不同初速度下铜制弹丸对质地均匀的双层钢板侵彻下的力学过程,获得弹丸的速度和加速度在侵彻过程中的变化情况。对在不同初速度下侵彻过程中的速度和加速度规律进行了总结,解释了变形体弹丸速度、加速度图线较刚性弹丸相比明显波动的原因,由此得到有关加速度峰值的合理说明。对计算结果进行了讨论,所得结论为进一步研究侵彻及防护问题以及引信设计的参数优化提供了一定的依据。     

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。     

块状非晶锆合金弹丸侵彻装甲性能研究

利用在非晶中生成第二相粒子和使非晶中含有微晶与纳米晶的方法使非晶合金具有不同的性能,对这些材料进行静态、动态压缩实验和侵彻钢、铝板实验后发现,Be和非晶合金中的第二相粒子可以提高非晶合金的静态抗压强度和动态压缩强度,并使非晶材料具有正应变率效应,提高非晶材料的侵彻钢和铝靶板的能力.而有微晶和纳米晶的非晶合金则不完全具有这种特性.     

刚性弹丸对混凝土靶的垂直侵彻研究

假定弹体为刚体，利用空腔膨胀理论计算了刚性弹丸垂直侵彻靶板时的侵彻阻力，并以卵形弹为例根据牛顿定律得到了只含有2个无量纲参数的侵彻深度表达式，并与实验结果进行比较，二者吻合良好。