多角度高速侵彻金属靶的有限元模拟和实验研究FEM simulation and experimental study of multiangular high velocity penetration of metallic targets
李亚;任杰;马大为;张震东;
摘要(Abstract):
为研究轻装甲车辆对高速弹丸的侵彻性能,建立尖头弹多角度高速撞击金属靶板的侵彻有限元模型,对弹靶侵彻过程和靶板破坏形式进行分析计算,搭建高速运动分析实验系统,对弹靶侵彻模型进行验证。研究表明:模型结果与实验数据二者吻合较好;有限元模型和实验输出的剩余速度误差不大于5%,模拟的破坏形貌与实验结果较吻合;在一定入射角范围内,弹丸入射角度越大,厚度越大,靶板吸收能量越多。
关键词(KeyWords): 侵彻;高速;多角度;实验;模拟;金属靶板
基金项目(Foundation): 国防基础科研项目(B2620110005)
作者(Author): 李亚;任杰;马大为;张震东;
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DOI: 10.14024/j.cnki.1004-244x.20170908.004
参考文献(References):
- [1]陈薇.纤维复合材料及其组合靶板的抗破片机理及弹道特性研究[D].南京:南京理工大学,2006.
- [2]RUDIGER H.Ballistic protective fabrics-past and future[C]//Proceedings of the 34th International SAMPE Technical Con.ference.Baltimore,2002:499-505.
- [3]金泉,黄德武,段占强,等.穿甲侵彻过程中靶板内绝热剪切带特性及形成原因分析[J].兵工学报,2005,26(1):60-63.
- [4]黄正祥,宣世峰.射流斜侵彻陶瓷复合装甲的数值模拟和实验研究[J].弹箭与制导学报,2006,26(4):115-117.
- [5]熊飞,石全.金属射流毁伤铝合金与钢靶板对比分析[J].计算机仿真,2014(5):9-12.
- [6]曲嘉,杨鹏飞,李勇贵,等.子弹对薄钢板穿透临界速度与入射角度的仿真研究[C]//第十届全国冲击动力学学术会议.北京:中国力学学会,2011:138-140.
- [7]张志飞,范锦彪,王燕.基于ANSYS/LS-DYNA的弹体侵彻钢板研究[J].计算机测量与控制,2011(2):418-420.
- [8]张小坡,王广彦,郭志英.基于ANSYS/LS-DYNA的破片侵彻靶板有限元建模[J].兵工自动化,2007(12):39-40.
- [9]刘文辉,胡忠举,刘德顺,等.弹丸对铝合金装甲板斜侵彻的数值模拟[J].弹箭与制导学报,2012(1):78-80.
- [10]KOZHUSHSO A A,KOZACHUK A L,RUMYANTSEV B V,et al.On differences between penetrration of brittle materials by long rods and shaped charge jets[C]//20th symposium on Ballistics.Orlando,Florida,US,2002:988-999.
- [11]钱伟长.穿甲力学[M].北京:国防工业出版社,1984:32-40.
- [12]KENNEDY R P.A review of procedure for the analysis and design of concrete structures to resist missile impact effects[J].Nuclaer Engineering and Design,1976,37(2):183-203.
- [13]王儒策.弹丸终点效应[M].北京:北京理工大学出版社,1993:5-6.
- [14]陈金业,王德鑫,郑鹤飞,等.子弹侵彻靶场收弹器钢板的仿真分析[J].机电信息,2016,36:124-125.
- [15]LSTC.LS-DYNA user manual(Version 970 non linear dy.namic analysis of structures in three dimensions)[M].USA:LSTC,2001:204-209.
- [16]李浩凯.基于有限元方法的钢板-混凝土复合结构抗侵彻力学性能研究[D].南京:南京理工大学,2015.
- [17]米双山,张锡恩,陶贵明.钨球侵彻LY-12铝合金靶板的有限元分析[J].爆炸与冲击,2005(5):95-98.
- [18]刘璞,施坤林,黄惠东.钢板侵彻过载的三维数值模拟[J].探测与控制学报,2006(1):25-28.