旋转长杆弹侵彻混凝土靶应力波传播特性研究

赵子龙，唐守政，郭 欢，耿 佳

(太原科技大学应用科学学院，太原 030024)

军事科技的发展使得传统的军事防御工事由地面转入地下，这也就促使着深层侵彻弹的发展，为了更好的打击地下防御工事，对旋转长杆侵彻弹的研究也就成了必然。这项研究对国防工业的发展具有重要的理论与实用的参考价值。

在弹体侵彻厚土或混凝土靶方面的研究已有了大量的成熟的理论和实际研究成果。高世桥等对长杆弹侵彻混凝土靶的问题做了相关研究[1-3];对钨杆斜侵彻金属靶的问题李大红等作了深入探讨[4];在圆柱杆侵彻土壤及水泥靶时的应力波传播特性方面赵子龙等[5-6]已做了相关研究，在此基础上对旋转长杆侵彻半无限厚土的动力特性做了进一步研究[7]。在文献[7]的基础上，本文利用波动理论建立了纵波的波动方程和扭转波的波动方程，并利用有限差分法对波动方程进行了数值求解，讨论了弹体内部应力波的传播特性，重点研究了初始旋转角速度对长杆弹内应力波传播特性的影响。

1 基本假设

由于长杆弹侵彻混凝土靶的实际问题是非常复杂不便进行数值计算的，这里为了简化长杆弹侵彻混凝土靶的问题，本文做了如下基本假设:

(1)在计算撞击力和侵彻位移时，将长杆弹视为刚体，将靶视为流体;

(2)靶响应区介质位移方向与合力方向相同;

(3)对长杆弹侵彻过程的分析与长杆弹中应力波传播的分析分开;

(4)研究应力波的传播的过程中，将长杆弹的塑性力学本构关系作线性硬化处理且将应力看作应变的单值函数。……