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小口径弹丸侵彻双箭头负泊松比蜂窝夹芯结构的弹道特性
1
作者 刘洋佐 徐诚 +2 位作者 马吴宁 任杰 张震东 《上海交通大学学报》 北大核心 2025年第1期139-150,共12页
通过有限元仿真的方法研究双箭头负泊松比蜂窝夹芯结构的抗侵彻性能,利用小口径弹丸侵彻9种双箭头负泊松比蜂窝夹芯结构,获得双箭头负泊松比蜂窝夹芯结构的弹道特性.通过仿真得到弹丸侵彻过程中姿态变化,建立弹丸侵彻双箭头胞元的动力... 通过有限元仿真的方法研究双箭头负泊松比蜂窝夹芯结构的抗侵彻性能,利用小口径弹丸侵彻9种双箭头负泊松比蜂窝夹芯结构,获得双箭头负泊松比蜂窝夹芯结构的弹道特性.通过仿真得到弹丸侵彻过程中姿态变化,建立弹丸侵彻双箭头胞元的动力学仿真模型.仿真模拟表明:当上下面层厚度不变,仅增大芯层双箭头夹角,蜂窝夹芯结构的弹道极限随之降低.对于相同蜂窝夹芯结构,子弹初始速度与结构动能吸收率存在非线性关系,存在某一速度区间使得蜂窝夹芯结构抗侵彻性能最佳.侵彻过程中弹丸周向存在应力分布不均现象,产生非对称作用使弹丸受力环境变化,导致弹丸姿态角改变,最终引起弹丸的侵彻弹道失稳. 展开更多
关键词 负泊松比 蜂窝夹芯结构 小口径枪弹 侵彻
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弹体高速侵彻花岗岩靶体的结构响应特性
2
作者 韩明海 刘闯 +2 位作者 李鹏程 刘子涵 张先锋 《爆炸与冲击》 EI CAS 北大核心 2025年第1期102-122,共21页
为探究弹体斜侵彻花岗岩靶体的结构响应特性,基于30 mm弹道炮平台,开展了弹体斜侵彻花岗岩靶试验,获得了非正侵彻作用下弹体结构破坏参数。在此基础上,结合数值模拟方法研究了弹体斜侵彻花岗岩靶的弹体结构变形及断裂机制,分析了侵彻初... 为探究弹体斜侵彻花岗岩靶体的结构响应特性,基于30 mm弹道炮平台,开展了弹体斜侵彻花岗岩靶试验,获得了非正侵彻作用下弹体结构破坏参数。在此基础上,结合数值模拟方法研究了弹体斜侵彻花岗岩靶的弹体结构变形及断裂机制,分析了侵彻初始条件对弹体结构响应的影响规律。研究结果表明:弹体非正侵彻花岗岩靶体时,易发生弯曲和断裂;弹体头尾部所受非对称力是影响弹体响应特性的主要因素,弹体的变形破坏程度由弹体头尾部角速度差峰值大小决定;随着攻角的增大,弹体弯曲程度线性增大,攻角增大到8°时,弹体发生断裂;随着着角的增大,弹体弯曲程度先增大后减小再增大,着角为15°时,弹体弯曲程度最小,着角达到30°时,弹体发生断裂;与着角相比,攻角对弹体结构响应行为的影响更显著;攻角与着角联合作用时,着角的引入会增大弹体临界断裂正攻角,负攻角会削弱弹体抵抗弯曲变形和断裂的能力;撞击速度高于1600 m/s时,弹体撞击速度成为弹体产生不同响应行为的主控因素。 展开更多
关键词 弹体 侵彻 岩石靶 结构响应
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侵彻和爆炸作用下地铁结构毁伤破坏效应的数值模拟
3
作者 王银 孙杰 +5 位作者 翟永超 孙留洋 姜雅婷 宗香华 杨涛春 谢群 《高压物理学报》 北大核心 2025年第3期84-98,共15页
以济南轨道交通7号线“水屯北路站”为例,基于LS-DYNA软件中的流-固耦合和完全重启动算法,开展了地铁结构由外及内的钻地弹先侵彻后爆炸以及由内及外的大当量TNT装药内部爆炸作用下结构毁伤破坏效应的数值模拟。首先,对已有弹体先侵彻... 以济南轨道交通7号线“水屯北路站”为例,基于LS-DYNA软件中的流-固耦合和完全重启动算法,开展了地铁结构由外及内的钻地弹先侵彻后爆炸以及由内及外的大当量TNT装药内部爆炸作用下结构毁伤破坏效应的数值模拟。首先,对已有弹体先侵彻后爆炸一次打击试验进行了数值模拟,验证了数值建模方法和材料模型参数选取的准确性。在此基础上,建立了3种由外及内的先侵彻后爆炸和3种由内及外的内爆炸三维数值模型,分析了地铁结构损伤破坏模式和对人员及附属构件的毁伤情况。数值模拟结果表明:钻地弹在地铁站上方先侵彻后爆炸作用时,地铁结构的损伤破坏模式为局部损伤;地铁结构内部爆炸时,超压峰值在爆炸近区衰减较快,在爆炸中远区衰减较慢。研究结果可为进一步探究内爆炸作用下地铁结构径向和法向冲击波传播衰减规律提供参考。 展开更多
关键词 侵彻 爆炸 地铁结构 毁伤破坏
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钨纤维增强金属玻璃复合材料的长杆弹斜侵彻/穿甲性能
4
作者 章浪 赵丰鹏 +2 位作者 张钰忠 邓勇军 李继承 《爆炸与冲击》 北大核心 2025年第3期105-119,共15页
基于钨纤维和金属玻璃基体的实际分布特性,建立复合材料弹体的细观有限元几何模型,采用修正的热力耦合本构模型来描述金属玻璃基体的高强度和高剪切敏感性,结合相关的斜侵彻/穿甲试验,开展复合材料长杆弹斜侵彻/穿甲钢靶的三维有限元模... 基于钨纤维和金属玻璃基体的实际分布特性,建立复合材料弹体的细观有限元几何模型,采用修正的热力耦合本构模型来描述金属玻璃基体的高强度和高剪切敏感性,结合相关的斜侵彻/穿甲试验,开展复合材料长杆弹斜侵彻/穿甲钢靶的三维有限元模拟,与钨合金弹进行对比分析,讨论弹靶变形和破坏特征,分析了撞击倾角、撞击速度等因素对复合材料弹体侵彻/穿甲“自锐”行为以及弹道特征的影响。结果表明,在斜侵彻/穿甲条件下,由于弹体头部受力的非对称特征,弹头逐渐锐化为非对称的尖头构型,同时弹道偏转,复合材料弹体的“自锐”性能以及侵彻/穿甲能力下降。撞击速度对斜侵彻/穿甲条件下弹体的“自锐”特征及弹道行为有显著影响,低速撞击条件下,撞击倾角越大,弹体侵彻性能越弱;当倾角增大到50°时,撞击速度小于900m/s的弹体均难以有效侵彻靶板;倾角进一步增大时,弹体容易跳飞。 展开更多
关键词 钨纤维增强金属玻璃复合材料 斜侵彻 穿甲 自锐 弹道特征 有限元模拟
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椭圆类截面弹体侵彻多层间隔钢靶的弹道特性
5
作者 杨士林 高旭东 +1 位作者 张先锋 王晓锋 《爆炸与冲击》 北大核心 2025年第3期120-136,共17页
为了研究椭圆类截面弹体侵彻多层间隔钢靶的弹道特性,开展了典型弹体侵彻多层间隔Q355B钢靶试验,基于LS-DYNA软件开展有限元仿真研究,得到了弹体在侵彻过程中的姿态偏转和弹道参数,分析了弹体的偏转机制,获得了截面形状、截面压缩系数... 为了研究椭圆类截面弹体侵彻多层间隔钢靶的弹道特性,开展了典型弹体侵彻多层间隔Q355B钢靶试验,基于LS-DYNA软件开展有限元仿真研究,得到了弹体在侵彻过程中的姿态偏转和弹道参数,分析了弹体的偏转机制,获得了截面形状、截面压缩系数、初速、滚转角和着角等弹靶参数对椭圆类截面弹体侵彻弹道特性和姿态偏转特性的影响规律。研究结果表明:滚转角为0°时,圆截面弹体侵彻弹道的稳定性优于椭圆类截面弹体;弹体截面压缩系数越大,弹体侵彻弹道稳定性越好;弹体初速越大,弹体姿态偏转越小,侵彻弹道越平稳;滚转角为90°时,椭圆截面和非对称椭圆截面弹体在入射平面内的侵彻弹道最稳定,并且两种弹体在水平面内的弹道偏移量分别在滚转角为45°和90°时达到最大,非对称椭圆截面弹体在滚转角为钝角时的侵彻弹道稳定性优于锐角时的情况;弹体着角在[0°,50°]范围内时,侵彻弹道稳定性随着角的增大先减弱后增强,着角在30°左右时姿态偏转和弹道失稳最严重;弹体以较正姿态贯穿薄钢靶时,在弹头部侵彻阶段就已经与靶体分离;弹体以较大攻角贯穿薄钢靶时,弹靶接触主要发生在弹体的上表面。 展开更多
关键词 椭圆类截面弹体 多层间隔钢靶 侵彻弹道 姿态偏转
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平头圆柱装药弹体静态爆炸破碎与飞散特性
6
作者 林远志 侯海量 《海军工程大学学报》 北大核心 2025年第1期20-28,共9页
为探讨反舰战斗部舱内爆炸高速破片破碎飞散特性,采用平头圆柱装药弹体、长方体型采样舱,开展了平头圆柱装药弹体静态爆炸破碎与飞散特性试验,结合SPH数值模拟,分析了一端起爆下平头圆柱装药弹体的爆炸破碎过程、破碎形态及破片飞散特性... 为探讨反舰战斗部舱内爆炸高速破片破碎飞散特性,采用平头圆柱装药弹体、长方体型采样舱,开展了平头圆柱装药弹体静态爆炸破碎与飞散特性试验,结合SPH数值模拟,分析了一端起爆下平头圆柱装药弹体的爆炸破碎过程、破碎形态及破片飞散特性,以及侧壁厚度、侧壁长度与缩放尺度的影响规律。拟合了侧壁厚度、长度、缩放尺度分别与三区段长(或飞散偏角)的关系。试验结果表明:钢制圆柱壳体内部炸药爆轰作用下,侧壁破碎及飞散呈三段式分布,两侧端部破片速度比中部慢、破碎程度高,纵向裂纹分别由两端产生并向中部扩展,中部以条形破片为主。该研究结果为战斗部和防护结构设计提供了参考。 展开更多
关键词 爆炸 自然破碎 数值模拟 破片
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弹体侵彻钢筋混凝土遮弹层的阻力方程
7
作者 王武 杨军 +1 位作者 王安宝 李胜杰 《爆炸与冲击》 北大核心 2025年第3期92-104,共13页
为研究弹体在侵彻钢筋混凝土受到阻力的问题,分析了现有钢筋有限长度固支梁理论模型的局限,根据钢筋屈服准则研究和耗能分析,提出了弹体直接命中钢筋剪切-塑性铰链模型,以及弹体与钢筋侧面接触时的塑性弦模型,通过耗能分析得到了弹体直... 为研究弹体在侵彻钢筋混凝土受到阻力的问题,分析了现有钢筋有限长度固支梁理论模型的局限,根据钢筋屈服准则研究和耗能分析,提出了弹体直接命中钢筋剪切-塑性铰链模型,以及弹体与钢筋侧面接触时的塑性弦模型,通过耗能分析得到了弹体直接阻力函数;以空腔膨胀理论模型为基础,根据弹体侵彻深度经验公式计算结果,得到了钢筋间接影响下混凝土的阻力方程。通过与已有试验数据对比,验证了理论模型的合理性。通过分析钢筋屈服强度、直径、网眼尺寸等配筋方式,以及弹体命中部位对遮弹层抗侵彻性能的影响,给出了遮弹层配筋设计建议:相邻两层钢筋网错孔设置;钢筋网眼与弹体直径之比宜设为0.5~0.8;应结合钢筋极限塑性应变进行高强钢筋选择。 展开更多
关键词 钢筋混凝土 侵彻阻力 理论模型 配筋设计
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椭圆截面弹体侵彻多层混凝土靶的数值仿真
8
作者 薛颖杰 陈智刚 +3 位作者 杨芮 崔晋 康彦姝 付建平 《中北大学学报(自然科学版)》 2025年第1期35-44,共10页
为研究椭圆截面弹体侵彻多层间隔混凝土靶的稳定性是否优于传统等截面的圆截面尖卵形弹体,采用优化后的椭圆截面弹体与对照弹(圆截面尖卵形弹体)以初速为700~1100 m/s侵彻5层混凝土靶板,分析其过载与弹体所受的应力大小,并提取两种弹形... 为研究椭圆截面弹体侵彻多层间隔混凝土靶的稳定性是否优于传统等截面的圆截面尖卵形弹体,采用优化后的椭圆截面弹体与对照弹(圆截面尖卵形弹体)以初速为700~1100 m/s侵彻5层混凝土靶板,分析其过载与弹体所受的应力大小,并提取两种弹形的出靶姿态角与攻角以及速度变化作为判据。结果表明:两种弹形在各工况下的应力均未超过弹体材料的强度极限,弹体未发生弯曲变形。各工况下圆截面尖卵形弹体在Z轴方向上的侵彻过载均大于椭圆截面弹体,其峰值过载约为椭圆截面弹体的1倍。两种弹形在各个初速下,出5层靶的速度均相近。弹体初始速度为700和800 m/s时,两种弹的姿态角、攻角相近,侵彻多层混凝土靶的能力相当。初始速度为900,1000和1100 m/s时,椭圆截面弹体比圆截面弹体的出靶姿态角减小63.59%,攻角减小75.29%。在900~1100 m/s的速度下,弹体质量侵蚀率小于5%,椭圆截面弹体侵彻多层混凝土靶的稳定性优于圆截面弹体,侵彻性能较好。最后通过计算公式验证了仿真结果的准确性。 展开更多
关键词 侵彻弹药 多层混凝土靶 椭圆截面弹体 姿态角 攻角
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锥台嵌挤混凝土预应力分布规律研究
9
作者 闫作龙 孔祥振 +3 位作者 孙宇雁 孙晓晨 吴远 王子国 《北京工业大学学报》 CAS 北大核心 2025年第1期72-86,共15页
为了提高锥台嵌挤预应力约束混凝土的抗侵彻性能、快速获得靶体的预应力大小,需要对混凝土靶体的预应力及其分布规律进行研究。该文进行了锥台嵌挤预应力加载试验,基于试验结果验证数值模型,开展了靶体的环向、径向、竖向的预应力分布... 为了提高锥台嵌挤预应力约束混凝土的抗侵彻性能、快速获得靶体的预应力大小,需要对混凝土靶体的预应力及其分布规律进行研究。该文进行了锥台嵌挤预应力加载试验,基于试验结果验证数值模型,开展了靶体的环向、径向、竖向的预应力分布规律的研究,并进一步建立基于锥台嵌挤预应力约束方法的力学模型,推导并验证了快速预测公式,为试验研究以及工程应用的预应力优化设计提供参考。 展开更多
关键词 混凝土 预应力 抗侵彻 约束 数值模拟 预应力分布
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侵彻爆炸联合作用下超高性能混凝土遮弹层设计
10
作者 程月华 吴昊 +1 位作者 岑国华 张瑜 《爆炸与冲击》 EI CAS 北大核心 2025年第1期88-101,共14页
为了准确评估超高性能混凝土(ultra-high performance concrete,UHPC)遮弹层在战斗部侵彻爆炸作用下的损伤破坏并建立可靠的计算方法,首先,开展了UHPC靶体抗105 mm口径弹体侵彻和5 kg TNT炸药爆炸联合作用试验,获取了侵彻作用后以及侵... 为了准确评估超高性能混凝土(ultra-high performance concrete,UHPC)遮弹层在战斗部侵彻爆炸作用下的损伤破坏并建立可靠的计算方法,首先,开展了UHPC靶体抗105 mm口径弹体侵彻和5 kg TNT炸药爆炸联合作用试验,获取了侵彻作用后以及侵彻与爆炸联合作用后弹靶的损伤破坏数据;然后,建立了UHPC靶体抗弹体侵彻与爆炸作用的有限元模型,通过对上述试验和已有的有限厚UHPC板埋置装药爆炸试验进行数值仿真分析,验证了有限元模型和分析方法的可靠性;最后,对比了SDB、WDU-43/B和BLU-109/B等3种典型原型战斗部侵彻与爆炸联合作用下,UHPC遮弹层和普通混凝土遮弹层的临界贯彻和震塌厚度。结果表明:3种战斗部侵彻爆炸联合作用下,遮弹层的临界贯穿厚度和震塌厚度范围分别为1.30~2.60 m和1.70~5.00 m,相应的临界贯穿系数和震塌系数范围分别为1.81~2.17和2.46~4.17;与普通混凝土遮弹层对比,3种战斗部侵彻爆炸联合作用下UHPC遮弹层的开坑直径减小了34.4%~42.4%,临界贯穿和震塌厚度分别减小了7.1%~31.6%和39.7%~52.8%。研究结果可为UHPC遮弹层的抗力评估和设计提供参考。 展开更多
关键词 超高性能混凝土 遮弹层 侵彻 爆炸 防护设计
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止裂层约束下陶瓷板低速冲击损伤行为
11
作者 郑泽森 杨阳 +3 位作者 贺璨 曹勇 董方栋 刘靖宇 《包装工程》 北大核心 2025年第1期240-248,共9页
目的探讨覆盖凯夫拉纤维止裂层后氮化硅陶瓷板在弹片冲击下的抗弹性能及其损伤机制。方法通过金属弹片对覆盖止裂层的陶瓷板进行冲击实验,测定不同冲击速度下的弹片剩余速度。建立冲击损伤的有限元计算模型,分析了止裂层的存在、厚度及... 目的探讨覆盖凯夫拉纤维止裂层后氮化硅陶瓷板在弹片冲击下的抗弹性能及其损伤机制。方法通过金属弹片对覆盖止裂层的陶瓷板进行冲击实验,测定不同冲击速度下的弹片剩余速度。建立冲击损伤的有限元计算模型,分析了止裂层的存在、厚度及其与陶瓷板界面强度对抗弹性能的影响规律。结果陶瓷板表面覆盖止裂层后,冲击中心区域的径向与周向裂纹更加密集,使陶瓷板在局部区域碎裂更加充分,从而吸收了更多的冲击能量,降低了弹片的剩余速度。对止裂层与陶瓷板之间的界面强度进行调控也可以影响其抗弹性能,当界面强度为0 MPa时,弹片的剩余速度较大,抗弹性能差;当界面强度>0 MPa时,弹片的剩余速度较低且趋于一恒值,不随界面强度变化,此时界面强度的具体数值对其抗弹性能影响小。结论具有一定界面强度的止裂层可降低弹片冲击后的剩余速度,并可限制陶瓷板损伤后的裂纹扩展,促进局部弹靶间的相互作用,增大冲击弹道上的陶瓷损伤,从而提升其抗弹性能。界面强度的有无对弹片剩余速度影响大,而其数值大小对弹片剩余速度的影响小。本研究为陶瓷防护装甲的结构设计提供了重要的理论依据和参考,具有实际应用价值。 展开更多
关键词 止裂层 氮化硅陶瓷 界面强度 有限元模拟 损伤机理 装甲防护
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弹体材料性能对超高速侵彻深度的影响规律
12
作者 钱秉文 周刚 +4 位作者 李名锐 陈春林 高鹏飞 沈子楷 马坤 《爆炸与冲击》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第10期156-166,共11页
为研究弹体材料参数(主要指屈服强度、韧性等)对超高速侵彻混凝土靶侵彻深度的影响规律,开展了不同材料性能的93W合金柱形弹以2300~3600 m/s的速度侵彻混凝土靶实验,得到了不同材料性能弹体的侵彻深度和残余弹体长度实验数据,并结合已... 为研究弹体材料参数(主要指屈服强度、韧性等)对超高速侵彻混凝土靶侵彻深度的影响规律,开展了不同材料性能的93W合金柱形弹以2300~3600 m/s的速度侵彻混凝土靶实验,得到了不同材料性能弹体的侵彻深度和残余弹体长度实验数据,并结合已有文献中的实验结果以及数值模拟方法,分析了材料参数对侵彻深度、残余弹体长度的影响规律。得到的结论如下:(1)如果弹体材料的韧性增强而强度不变,残余弹体特征参数并未显著改变,侵彻深度无显著变化,侵彻深度极大值对应的弹速也无显著变化;(2)如果弹体材料的强度提高而韧性不变,则弹体抵抗侵蚀的能力提升,使弹体残余长度增加,侵彻阶段的临界转变速度增加,进而使刚体侵彻深度和总侵深增加,同时使弹体侵彻深度极大值对应的侵彻速度提高。 展开更多
关键词 超高速 侵彻 钨合金弹 强度 韧性 混凝土 二级轻气炮
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高强钢弹体高速侵彻混凝土靶的刚体临界侵彻速度研究
13
作者 钱秉文 周刚 +4 位作者 李名锐 尹立新 高鹏飞 陈春林 马坤 《爆炸与冲击》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第10期145-155,共11页
刚体临界侵彻速度的理论准确预测是高强钢弹体高速侵彻混凝土靶研究中的关键问题,本文中利用二级轻气炮开展了克级高强钢(G50)卵形头长杆弹以1010~1660 m/s的速度侵彻C40混凝土靶实验研究,获取了刚体临界侵彻速度和侵彻深度实验数据,并... 刚体临界侵彻速度的理论准确预测是高强钢弹体高速侵彻混凝土靶研究中的关键问题,本文中利用二级轻气炮开展了克级高强钢(G50)卵形头长杆弹以1010~1660 m/s的速度侵彻C40混凝土靶实验研究,获取了刚体临界侵彻速度和侵彻深度实验数据,并开展了刚体临界侵彻速度和考虑弹体头部磨蚀的侵彻深度理论分析,得到结论如下:(1)克级G50卵形头长杆弹侵彻C40混凝土靶时的刚体临界侵彻速度区间为1320~1520 m/s;(2)基于已有侵彻模型,建立了新的刚体临界侵彻速度理论模型,模型计算结果与本文及文献中的系列实验结果吻合较好;(3)建立了考虑头部侵蚀的侵彻深度模型,与实验结果吻合较好;(4)弹体屈服强度对刚体临界侵彻速度有显著影响,靶体无围压抗压强度对刚体临界侵彻速度有较小影响,实验前的弹体头形系数和弹体尺寸对刚体临界侵彻速度无显著影响。 展开更多
关键词 高速侵彻 刚体临界侵彻速度 高强钢 混凝土 二级轻气炮
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中口径多环境枪弹致伤效应研究
14
作者 刘坤 王艺霏 +4 位作者 康宝 刘亚雷 宋杰 李忠新 吴志林 《爆炸与冲击》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第8期82-93,共12页
为探究跨介质枪弹的致伤威力,选用明胶为人体模拟靶标,借助LS-DYNA软件对设计的7.62 mm多环境枪弹侵彻模拟靶标过程进行了数值模拟,分析了弹头的运动规律和靶标空腔的变化特性,通过三自由度刚体运动模型,获得了弹头运动的理论曲线。采... 为探究跨介质枪弹的致伤威力,选用明胶为人体模拟靶标,借助LS-DYNA软件对设计的7.62 mm多环境枪弹侵彻模拟靶标过程进行了数值模拟,分析了弹头的运动规律和靶标空腔的变化特性,通过三自由度刚体运动模型,获得了弹头运动的理论曲线。采用多参数同步测量技术,开展了枪弹侵彻靶标实验。结果表明,数值模拟与实验现象一致,较好地再现了多环境枪弹侵彻靶标的过程和致伤效果。理论模型与实验结果误差较小,能准确预测枪弹在靶标中的运动规律。空化槽结构提高了枪弹跨介质运动的稳定性,相较传统的56式7.62 mm普通弹,多环境枪弹在靶标中稳定飞行时间长、距离远、速度衰减慢,翻滚阶段出靶角度小,最大空腔、永久空腔和能量传递效率基本一致,具有一定的致伤效果。研究成果可为新型轻武器弹药优化设计提供数据支撑。 展开更多
关键词 多环境 枪弹 致伤效应 明胶 空腔
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超高分子量聚乙烯纤维层合板在斜侵彻下的动态响应与失效行为研究
15
作者 周熠 郑冰倩 +2 位作者 王昕 强鹭升 张瑞 《北京理工大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第11期1138-1147,共10页
为了研究弹丸斜入射下超高分子量聚乙烯(ultra-high molecular weight polyethylene,UHMWPE)纤维层合板的抗侵彻响应,分别在0°、10°与20°的入射角下开展了弹道冲击实验,利用高速摄影捕捉动态响应,并在冲击实验后观察破... 为了研究弹丸斜入射下超高分子量聚乙烯(ultra-high molecular weight polyethylene,UHMWPE)纤维层合板的抗侵彻响应,分别在0°、10°与20°的入射角下开展了弹道冲击实验,利用高速摄影捕捉动态响应,并在冲击实验后观察破坏形貌.构建了相应的三维有限元计算模型,通过对比实验结果验证了其可靠性,并基于该数值模型,进一步阐明不同入射角下的UHMWPE纤维层合板抗侵彻机理.结果表明:当层合板受到平头弹丸斜侵彻作用时,弹头局部接触所引发的应力集中使得层合板更容易发生强度失效,但由于层合板的等效厚度增加且弹丸偏转所造成的弹体与层合板接触面积增加,使得入射角的影响与弹丸入射速度有关.当入射速度较低时,层合板的抗侵彻性能随着入射角增大而略微减小;而当入射速度远大于弹道极限时,层合板的抗侵彻性能随着入射角增大而增大. 展开更多
关键词 斜侵彻 超高分子量聚乙烯纤维层合板 抗侵彻性能 入射角
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侵彻战斗部-引信宽频域加载特性
16
作者 赵慧 程祥利 +2 位作者 刘军 刘波 吴学星 《兵工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第10期3696-3705,共10页
为揭示侵彻过程中战斗部对引信边界载荷的影响规律,建立战斗部动力学模型和有限元模型。通过有限元差分法计算和数值模拟分析战斗部在不同频率半正弦信号激励下对引信的瞬态加载特性,并采用数值模拟和打靶试验研究弹靶作用时弹体和引信... 为揭示侵彻过程中战斗部对引信边界载荷的影响规律,建立战斗部动力学模型和有限元模型。通过有限元差分法计算和数值模拟分析战斗部在不同频率半正弦信号激励下对引信的瞬态加载特性,并采用数值模拟和打靶试验研究弹靶作用时弹体和引信体的过载时域响应特性,通过冲击响应谱数值计算得到引信过载在频域范围的响应放大倍数。研究结果表明:侵彻战斗部在宽频域范围具有明显的轴向振动放大特性。引信过载频响特性与谐响应分析结果表明,侵彻战斗部在宽频域范围轴向振动放大特性的根本原因是战斗部1阶或多阶轴向振动固有频率的谐振,为指导弹载产品的抗高过载优化设计提供了依据。 展开更多
关键词 侵彻战斗部 侵彻引信 宽频域 载荷特性
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两种钛合金半穿甲战斗部侵彻单层钢靶性能试验研究
17
作者 畅博 张帆 +2 位作者 彭军 全嘉林 张萌昭 《兵器装备工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第6期81-86,共6页
选取亚稳态β型TB17和高损伤容限α+β型TC4-DT两种高韧钛合金材料,对2种钛合金材料在高应变率条件下动态力学响应特性进行测试分析,并应用125 mm火炮发射装置开展2种钛合金半穿甲战斗部侵彻单层钢靶性能试验研究。结果表明,作为半穿甲... 选取亚稳态β型TB17和高损伤容限α+β型TC4-DT两种高韧钛合金材料,对2种钛合金材料在高应变率条件下动态力学响应特性进行测试分析,并应用125 mm火炮发射装置开展2种钛合金半穿甲战斗部侵彻单层钢靶性能试验研究。结果表明,作为半穿甲战斗部的壳体材料,应选择屈服强度与冲击韧性匹配性好的钛合金,其中更应关注钛合金材料的塑性变形能力和抗冲击韧性;随着侵彻着角的增加,侵彻单层钢靶过程弹体头部侵蚀量及径向墩粗程度更严重,不利于弹体保持侵彻强度及装药安定性。 展开更多
关键词 钛合金 半穿甲战斗部 单层钢靶 侵彻着角
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孔内空气间隔对有/无金属罩聚能装药定向侵彻效果的影响
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作者 蔡静静 徐轩 +1 位作者 陈占扬 杨军 《含能材料》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第7期726-736,共11页
为了探究孔内径向空气间隔对有/无金属罩聚能装药定向侵彻效果和炸药爆轰能量传递过程的影响,采用ANSYS/LS-DYNA软件,开展孔内装药空气间隔为6,8,10,12,14 cm时的数值模拟研究,分析了聚能装药中有药型罩形成EFP和无药型罩形成聚能气流... 为了探究孔内径向空气间隔对有/无金属罩聚能装药定向侵彻效果和炸药爆轰能量传递过程的影响,采用ANSYS/LS-DYNA软件,开展孔内装药空气间隔为6,8,10,12,14 cm时的数值模拟研究,分析了聚能装药中有药型罩形成EFP和无药型罩形成聚能气流的能量集中释放过程,以及对孔壁的定向侵彻深度。结果表明空气间隔小于10 cm时,聚能气流对孔壁的侵彻深度相对于EFP平均侵深分别提高了53%(6 cm)和29%(8 cm)。空气间隔大于10 cm时,EFP平均侵彻深度相比于聚能气流均增加了26%(12 cm和14 cm)。计算聚能轴线上EFP和聚能气流单位面积通过孔壁的动能,发现空气间隔较小时,聚能气流在空气中衰减耗散的能量小于EFP塑性变形耗能,此时聚能气流对孔壁的侵彻效果较优;空气间隔较大时,爆轰产物空间膨胀造成聚能气流轴线处的密度和动能显著降低,而EFP由于具有高密度和不可压缩性,能量分散小,动能衰减缓慢,此时EFP对孔壁的侵彻效果优于聚能气流。 展开更多
关键词 聚能装药 空气间隔 聚能气流 爆炸能量 定向控制
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弹体尾部斜锥面形状对侵彻偏转的影响
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作者 张丁山 张博 +2 位作者 付良 徐笑 李鹏飞 《高压物理学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第1期142-151,共10页
针对弹体斜侵彻多层靶时弹道发生的偏转问题,建立了弹体尾部为斜锥面结构的弹体侵彻偏转理论计算模型,获得了当速度为0.2~1.2km/s、着角为-30°~20°、弹体半径为30~60 mm、尾飘斜面与弹轴的夹角为0°~4°时偏转随尾部... 针对弹体斜侵彻多层靶时弹道发生的偏转问题,建立了弹体尾部为斜锥面结构的弹体侵彻偏转理论计算模型,获得了当速度为0.2~1.2km/s、着角为-30°~20°、弹体半径为30~60 mm、尾飘斜面与弹轴的夹角为0°~4°时偏转随尾部结构的变化规律,通过与试验结果进行对比,验证了模型的准确性。结果表明:弹体侵彻仰靶时,弹尾形成负的偏转力矩,弹体产生“低头”效果;弹体侵彻俯靶时,弹尾形成正的偏转力矩,弹体产生“抬头”效果;弹体尾部斜锥面产生的垂直弹轴的偏转力矩约为平行弹轴的偏转力矩的100倍;增大尾飘斜面与弹轴的夹角、尾飘长度、弹体半径均可增大偏转力矩;与增大尾飘长度相比,增大尾飘斜面与弹轴的夹角对增大偏转力矩更有效。 展开更多
关键词 多层靶 侵彻 偏转力矩 尾部形状 斜锥面结构
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铝合金三角形波纹夹芯板抗平头弹冲击的损伤特性研究
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作者 任光辉 赵鑫 +1 位作者 邓云飞 杨笑岳 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2024年第3期179-188,共10页
为研究铝合金三角形波纹夹芯板受到平头弹冲击后的损伤形式与抗冲击性能,利用一级气炮对铝合金三角形波纹夹芯板的两种冲击位置进行冲击试验。根据试验数据,对比分析三角形波纹夹芯板及等面密度单层板的弹道极限速度与耗能,并结合有限... 为研究铝合金三角形波纹夹芯板受到平头弹冲击后的损伤形式与抗冲击性能,利用一级气炮对铝合金三角形波纹夹芯板的两种冲击位置进行冲击试验。根据试验数据,对比分析三角形波纹夹芯板及等面密度单层板的弹道极限速度与耗能,并结合有限元仿真分析夹芯板的动态损伤过程、动态载荷响应及损伤机理。研究结果表明,三角形波纹夹芯板损伤形式为剪切破坏、撕裂破坏与弯曲变形。波纹板的抗冲击性能低于等面密度的单层板,并且波纹板节点位置的抗冲击性能高于基座位置。当弹体冲击速度较低时,波纹板的耗能低于单层板,随着冲击速度增加,波纹板节点位置的耗能高于单层板,基座位置的耗能与单层板相近。此外,波纹板的动态载荷响应与失效机理均受到冲击位置与弹体冲击速度的影响。 展开更多
关键词 波纹夹芯板 失效模式 弹道极限速度 冲击
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