破甲弹战斗部侵彻高速运动靶板的数值模拟

山西中北大学机电工程学院　孙国庆　张国伟　乔磊

破甲弹战斗部侵彻高速运动靶板的数值模拟

山西中北大学机电工程学院孙国庆张国伟乔磊

由于国内外有关破甲弹对运动体侵彻课题研究很少，可借鉴的资源有限。本文主要使用理论分析和数值模拟相结合的方法，利用有限元软件ANSYS/LS-DYNA对破甲弹战斗部侵彻运动靶板进行仿真，得出了入射角和运动体速度对侵彻射流影响的一般性规律，为今后实验研究打下基础。

破甲弹；运动靶板；有限元；数值模拟

引言

靶板运动速度对射流破甲威力的影响主要表现在靶板对射流的横向剪切力矩。相对于静止靶板，运动靶板的剪切力矩会使射流发生严重的弯曲、偏转、变形，导致射流的断裂和分散。随着靶板速度的增加，靶板剪切力矩的影响也逐渐增大，干扰影响也趋于明显，射流变形越剧烈，对其后续侵彻能力也将产生较大的影响［1］。运动靶板对射流的干扰影响还体现在对射流能量的无效消耗上。静止靶板的侵彻，射流只在轴向方向上侵彻消耗能量，形成笔直的侵彻孔；而运动靶板的侵彻，射流还要在靶板横向作用，浪费射流能量，扩大侵彻孔径，形成上粗下窄的倾斜的侵彻孔。随着靶板运动速度的增加，倾斜孔径越大，消耗射流能力越大［2］。

1　计算模型

将靶板速度取为 400m/s、600m/s、800m/s三种情况分别进行动态斜侵彻分析仿真计算。战斗部几何模型如图1所示。标靶板五种材料的破甲战斗部有限元模型，调整适宜的网格密度，设置恰当的边界约束（空气域无反射边界约束），使用正确的算法（ALE算法），确保计算结果准确。……