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原文传递弹体高速侵彻毁伤冰材料研究

论文题名：	弹体高速侵彻毁伤冰材料研究
关键词：	破冰弹药破冰;侵彻毁伤;高速弹体;射击试验;数值模拟
摘要：	本文以破冰弹药破冰为研究基础，对制式弹药侵彻毁伤冰靶体的过程进行研究，进行了高速弹体侵彻毁伤试验。试验结果表明，冰体在高速侵彻冲击作用时出现严重的冰体裂纹扩展。有限尺寸的冰体在受到冲击后，会发生剧烈的冰体爆炸。弹体在侵彻过程中，被甲破坏严重，但弹体钢芯基本保持完整。　　采用有限元分析方法建立数值计算模型，针对实验工况进行仿真验证，验证了各向同性弹性断裂模型在模拟冰体侵彻过程中的合理性与适用性。对弹体侵彻过程进行数值仿真计算，计算结果表明弹体侵彻冰体的过程主要分为侵彻开坑阶段以及坑下侵彻阶段。本文参照关于脆性/半脆性材料的研究成果，对冰靶体的毁伤区域进行分区，同时对比不同边界条件下的侵彻过程，获得了弹体侵彻冰靶体时的毁伤破坏及弹体运动过程。　　改变弹体的着靶速度及着靶角度，对两种靶体厚度下冰靶体进行侵彻研究，分析着靶条件对侵彻过程的影响。并对10cm厚度靶体的侵彻进行正交计算，对获得的数据进行处理与绘图。图像给出了侵彻结束后弹体钢芯的剩余速度、冰体剩余质量以及相关损失比的变化分布区域。最后利用基于灰色理论的灰色关联分析方法对计算数据进行分析，结果表明，弹体的着靶速度对冰体侵彻破坏的影响程度更高。　　研究结果对于指导破冰弹体设计及使用过程中效果的最大化提供了重要的参考，研究对防灾减灾、高原极地区域作战等方面具有实际工程应用价值。
作者：	王英霖
专业：	兵器工程
导师：	王健
授予学位：	硕士
授予学位单位：	南京理工大学
学位年度：	2020