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卵形弹对多层靶板的侵彻毁伤效应研究
| 论文题名： | 卵形弹对多层靶板的侵彻毁伤效应研究 |
| 关键词： | 侵彻毁伤效应;卵形弹;多层靶板 |
| 摘要： | 目前舰船的毁伤效果往往更关注来自半穿甲弹的内爆阶段，对于前一阶段侵彻舰船靶板的关注相对较少，而在侵彻阶段靶板尤其是多层/加筋靶板对弹体姿态及弹道的影响最终会影响弹体的侵彻能力。本文研究结果可为弹体对多层钢靶板侵彻能力提供参考，其主要内容如下： 1、从理论角度归纳了弹体侵彻金属靶板的一维冲击波理论计算冲击压力，通过冲击波质量、动量守恒，根据界面连续条件得到界面压力。通过极坐标表示弹着点应力状态，得到正应力与切应力的共同耦合作用造成靶板的破坏情况，靶板损伤呈现椭圆形破坏。 2、通过ANSYS/LS-DYNA有限元软件建立数值仿真模型。保持计算条件与实验相同情况下所得到的计算结果如剩余速度、破口形状、过载等对模型参数进行校核，保证模型参数的有效性。利用合理的数值参数进行各工况下数值计算，确定最小网格尺寸。 3、本文利用ANSYS/LS-DYNA进行了弹体侵彻多层舰船靶板的毁伤数值仿真计算。通过LS-PREPOST后处理软件得到靶板的应力、应变，弹体剩余速度、过载。分析了靶板破口的形成过程，运用量纲分析得到在相同弹靶系统中造成靶板破口的两个主要因素：着角和攻角。为简化问题，将侵彻模式分为着角侵彻模式和攻角侵彻模式，通过大量的工况计算分别得到不同侵彻模式下弹体贯穿靶板后的弹体偏转角变化量、角速度和弹道方向的预测公式，从而通过几何关系确定弹体的攻角和着角。通过拟合得到计及攻角、着角及速度侵彻模式下的靶板破口尺寸计算公式，可对多层靶板的破口尺寸进行预测。 4、模拟仿真了对加筋靶板的侵彻过程，通过质量等效将加筋靶板等效为均质靶板，对比分析了弹体对两种不同结构靶板的速度变化与能量耗损分布、弹体姿态与弹道变化及靶板破口与毁伤情况。 |
| 作者： | 符云帆 |
| 专业： | 材料工程 |
| 导师： | 周刚;王长利 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 湘潭大学 |
| 学位年度： | 2020 |
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