长杆弹撞击下金属靶板侵彻与穿透的进一步研究

发布时间：2023-11-18 14:11

　　本文对长杆弹撞击下金属靶板侵彻与穿透的问题作了进一步研究。对长杆弹高速侵彻下半无限金属靶中开坑问题进行了分析,结合理论分析和实验数据研究了侵彻过程中弹体头部的形状变化；建立了靶体中的开坑模型,很好地预测了开坑半径；研究了有限靶板在长杆弹高速撞击下的穿透问题；探讨了长杆弹高速侵彻第三阶段的侵彻机理,并在新的一维长杆弹侵彻模型基础上,推导了弹体消蚀碎片形成二次侵彻的临界条件,建立了二次侵彻的理论分析模型；在A-T模型的基础上,分析了材料可压缩性对长杆弹高速侵彻的影响；建立了平头弹撞击贯穿中厚靶的塑性波理论模型,着重分析了弹体变形对弹道极限、残余速度的影响。本文主要研究内容和结果如下： 1.半无限金属靶在长杆弹高速侵彻下的开坑理论模型 通过两种不同方法分析了半无限金属靶在长杆弹高速侵彻下的开坑过程及最终开坑半径。方法1运用弹体头部控制域内弹体材料质量、动量和能量守恒定律,考虑弹体材料因进入控制域后由刚体状态转化为近似流体状态而耗散的能量,建立了相应的理论分析模型；方法2利用流线反转模型和力平衡方法分析了弹体头部消蚀材料的运动轨迹,同时结合数值模拟和实验X光照片,得出了弹体头部的几何形状,并通...

【文章页数】：138 页

【学位级别】：博士

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摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1.1 引言
    1.2 国内外研究现状综述
        1.2.1 经验或半经验法
        1.2.2 理论分析法
        1.2.3 数值模拟方法
    1.3 研究中存在的问题
    1.4 本文主要工作
第二章 长杆弹高速侵彻半无限靶的理论模型
    2.1 引言
    2.2 长杆弹侵彻模型
        2.2.1 长杆弹高速侵彻新模型简介
        2.2.2 侵彻深度
    2.3 长杆弹开坑模型
        2.3.1 质量、动量和能量守恒开坑模型(模型一)
        2.3.2 流线翻转开坑模型(模型二)
        2.3.3 比较和讨论
    2.4 第三阶段侵彻
        2.4.1 二次侵彻分析
        2.4.2 比较和讨论
    2.5 靶体材料应变率效应分析
    2.6 夹心弹侵彻
        2.6.1 夹心弹开坑半径
        2.6.2 Co-erosion临界条件
        2.6.3 夹心弹侵彻深度
        2.6.4 比较和讨论
    2.7 长杆弹高速侵彻半无限靶的工程模型
        2.7.1 准定常侵彻阶段
        2.7.2 第三阶段侵彻
        2.7.3 比较和讨论
    2.8 本章小结
第三章 长杆弹高速穿透有限厚金属靶板理论模型
    3.1 引言
    3.2 侵彻阶段
    3.3 塞块形成阶段
    3.4 塞块滑出阶段
    3.5 比较和讨论
    3.6 本章小结
第四章 材料可压缩性对长杆弹高速侵彻的影响
    4.1 引言
    4.2 考虑可压缩性的一维长杆弹侵彻模型
        4.2.1 无冲击波
        4.2.2 出现冲击波
    4.3 比较和讨论
    4.4 本章小结
第五章 平头弹撞击穿透中厚金属靶的塑性波理论模型
    5.1 引言
    5.2 绝热剪切(冲塞)理论模型
        5.2.1 弹靶材料模型
        5.2.2 弹靶材料中的塑性波波速
        5.2.3 塞块剪切带半宽度
        5.2.4 弹体动态增强因子
        5.2.5 中厚板在平头弹撞击下穿透的塑性波理论模型
    5.3 模型求解
        5.3.0 初始条件
        5.3.1 弹靶侵彻模式转化关系
        5.3.2 剪应变和平均剪应变率
        5.3.3 弹体塑性变形功
        5.3.4 绝热剪切临界厚径比
    5.4 比较和讨论
        5.4.1 Taylor圆柱撞击实验数据与理论预测对比
        5.4.2 平头弹撞击穿透Weldox460E钢靶
    5.5 参数研究
        5.5.1 弹体屈服强度
        5.5.2 弹体破坏应变
    5.6 本章小结
第六章 全文总结及展望
    6.1 全文工作总结
    6.2 本文的创新之处
    6.3 工作展望
参考文献
致谢
攻读博士学位期间发表的论文



本文编号：3865447