非圆截面弹体侵彻混凝土靶试验与仿真研究Experimental and numerical investigation on the penetration mechanics of non-circular projectile into concrete
郭磊;何勇;潘绪超;何珣;涂建;乔良;
摘要(Abstract):
为研究非圆截面弹体对混凝土靶的侵彻问题,利用30 mm滑膛炮发射平台,开展圆截面、椭圆截面和矩形截面弹体在(400~1 000)m/s速度范围内垂直侵彻混凝土试验研究,得到有效的侵彻深度数据,分析弹体动态响应及靶体的破坏特征,验证非圆截面弹体在一定条件下的相对侵彻优势。基于LS-DYNA动力学软件,建立3种不同截面类型弹体侵彻混凝土有限元模型,研究弹体侵彻过载、开坑大小和弹体抗弯强度等问题。结果表明:相对于圆截面弹体,两种非圆截面弹体的侵彻深度均有提升;由于弹体截面形状的改变,造成混凝土受力状态和破坏机理的变化是非圆截面弹体侵深提高的原因。
关键词(KeyWords): 非圆截面弹体;侵彻混凝土;破坏机理;试验与仿真
基金项目(Foundation): 国家自然科学基金青年基金(11702145);; 江苏省自然科学基金(BK20160832);; 中国航天科技集团公司航天科技创新基金
作者(Author): 郭磊;何勇;潘绪超;何珣;涂建;乔良;
Email:
DOI: 10.14024/j.cnki.1004-244x.20190123.002
参考文献(References):
- [1]BLESS S J,LITTLEFIELD D L,ANDERSON C E,et al.The penetration of non-circular cross-section penetrators[C].Proceedings of the 15th International Symposium on Ballistics.Israel:Jerusalem,1995:21-24.
- [2]杜忠华,曾国强,余春祥,等.异型侵彻体垂直侵彻半无限靶板试验研究[J].弹道学报,2008,20(1):19-21.
- [3]杜忠华,朱建生,王贤治,等.异型侵彻体垂直侵彻半无限靶板的分析模型[J].兵工学报,2009(4):403-407.
- [4]高光发,李永池,刘卫国,等.长杆弹截面形状对垂直侵彻深度的影响[J].兵器材料科学与工程,2011,34(3):5-8.
- [5]荣光,孙瑞胜,薛晓中,等.两种非圆截面弹芯的侵彻性能研究[J].兵工学报,2009(4):385-388.
- [6]王文杰,张先锋,邓佳杰,等.椭圆截面弹体侵彻砂浆靶规律分析[J].爆炸与冲击,2018,38(1):164-173.
- [7]JOHNSON G R,COOK W H.A constitutive model and data for materials subjected to large strains,high strain rates,and high temperatures[C].Proceedings 7th International Symposium on Ballistics,the Hague,1983:541-547.
- [8]HOLMQUIST T J,JOHNSON G R.A computational constitutive model for glass subjected to large strains,high strain rates and high pressures[J].Journal of Applied Mechanics,2011,78(5):051003.