靶体
- 混凝土抗侵彻的离散化描述及关键因素分析
混凝土材料强度对靶体抗侵彻的影响,张雪岩等[1]利用弹道枪,对C60高强混凝土进行侵彻打击试验,并与C35试验结果[2]进行对比,总结得到:相较C35普通混凝土,C60高强混凝土抗侵彻能力、弹头侵蚀程度更强,但开坑及裂纹更多。随着混凝土材料强度进一步发展,吕映庆等[3]研究了体积掺杂钢纤维增强的120 MPa,160 MPa超高性能混凝土抗侵彻性能,表明超高性能混凝土侵深较普通混凝土小,但160 MPa和120 MPa混凝土之间,无明显差异。钟锐等[4]对
山西建筑 2023年21期2023-10-26
- 砾石堆结构超高速撞击溅射物特性
点分析砾石堆结构靶体中砾石直径、砾石质量占比对撞击溅射物特性的影响规律与机制，为未来中国将开展的小行星防御任务提供参考。1 数值模拟本文应用AUTODYN对撞击体超高速撞击模拟砾石堆结构开展分析，模拟算法采用SPH，该方法可较好地处理超高速撞击过程中所发生的大变形问题，且可较好地反映溅射物形成后的运动。由于研究重点为砾石堆结构对溅射物形成的影响规律与机制，为提高数值计算效率，模型中撞击体直径300 mm，材质为Al 7075-T6，撞击速度6 km/s。靶
深空探测学报 2023年4期2023-10-25
- 气液两相旋喷射流流场特征及其影响因素研究
心速度及射流冲击靶体作用压力的分布特征。结果表明：当喷嘴出口直径为2.5 mm、收敛角为20°时，射流收敛性好且速度衰减慢，对靶体冲击作用压力最大，射流压力30 MPa时在0.6 m处冲击靶体压力达到最大值（27 MPa）。射流轴心速度与冲击靶体作用压力均随射流压力的增加而增加，但射流压力过大时射流发展后期波动剧烈；高速气环能抑制射流能量衰减，使射流核心段长度随气体速度增大而增加，但气体速度过大时射流冲击性能提升反而不明显。研究结果可为旋喷作业的喷嘴结构优
人民长江 2023年8期2023-08-26
- 30CrNi3MoV高强锻件厚度和层数对抗侵彻性能的影响规律研究
rial1.2 靶体模型靶体材料为一种30CrNi3MoV高强钢锻件,其化学组成成分见表3。锻件经过钢锭冶炼、预制坯料、粗加工、模压成型、锻后热处理、性能热处理等工艺,通过870℃淬火+水冷、470℃高温回火+空冷,力学性能可达到抗拉强度≥1200 MPa,屈服强度≥1000 MPa,表面硬度≥385HBW,-40℃冲击吸收能量KV2≥20 J。表3 化学成分Table 3 Chemical compositions建立金属靶体直径为1.5 m,靶体设定为
大型铸锻件 2023年3期2023-05-23
- 抗战斗部侵彻爆炸作用的混凝土遮弹层设计*
地模拟弹体冲击下靶体的动态阻力，但在描述混凝土的开裂行为方面仍存在一定局限。如，HJC 模型忽略了拉伸损伤、Lode 角效应和剪胀效应，尤其是缺少拉伸损伤的描述导致其无法重现靶面的剥离和靶背的震塌现象[4]。RHT 模型作为一种改进的HJC 模型，虽然考虑了拉伸损伤，但所采用的线性拉伸软化模型与试验结果不符，所采用的三个固定强度面仅在初始和极限强度面中考虑了Lode 角效应[5]，且同样忽略了剪胀效应。相对而言，K&C 模型较好地描述了混凝土的应变率、Lo
爆炸与冲击 2023年4期2023-04-18
- 在椭圆横截面弹体正侵彻下有限厚铝靶的破坏模式及响应特性*
状，能够有效降低靶体侵彻阻力。Woo[8]基于傅里叶级数展开和最小二乘法，研究了以压力/速度边界条件控制的任意截面形状的空腔膨胀时空腔边界的应力分布特性，通过比较发现非圆横截面弹体具有更优异的侵彻性能。Bless[9]针对矩形横截面弹体和圆形横截面弹体进行了高速侵彻实验，分析了这2 种弹体的侵彻效率，发现非对称横截面弹体在临界速度以下的侵彻性能更优异。杜忠华等[10-11]开展了圆形、矩形和三角形3 类横截面弹体侵彻半无限金属板的实验和理论研究，发现在弹体
爆炸与冲击 2022年12期2022-12-21
- 靶体结构对前混合水射流喷丸强化应力特性的影响
]。但在研究曲面靶体喷丸问题时，为简化结构影响常将曲面结构简化为平面，该简化方法对于曲率较小的曲面往往能够得到接近真实的结果，但对于曲率较大的曲面，极易形成应力集中危险区域，难以准确评判分析材料表面残余应力分布状况[13-14]；而对平面、凸面、凹面靶体结构研究前混合水射流喷丸的影响还少见报道。笔者针对工程实际中常用的典型结构件，如飞机壁板、轴、孔等零件结构，将其简化为平面、凸面、凹面靶体，采用数值模拟方法研究前混合水射流对三种靶体的喷丸效果，探究靶体结构
黑龙江科技大学学报 2022年6期2022-12-19
- 锥台嵌挤预应力约束混凝土的抗侵彻性能*
约15%。考虑到靶体在侵彻过程中受到外围钢管的约束作用，混凝土近似处于三轴应力状态，徐松林等[11]、陈丽娜等[12]和单俊芳[13]基于混凝土三轴应力实验装置，进行了不同侧限应力水平下立方体混凝土靶抗弹体低速侵彻实验，发现在侧限状态下，弹体侵彻阻力随着靶体侧限应力的增加而逐渐增加。陶瓷作为一种脆性材料，采用类似的约束方式同样可以提高其抗侵彻性能。Sherman 等[14]对无侧向约束和有侧向约束的Al2O3陶瓷板抗弹体侵彻性能进行了实验研究，发现无侧向约
爆炸与冲击 2022年10期2022-11-09
- 超高韧性水泥基复合材料—纤维混凝土组合靶体抗两次打击试验研究*
冲击UHTCC 靶体或者是通过落锤和霍普金森杆试验来实现对UHTCC 板的耗能测试。Maalej 等对1.5%聚乙烯纤维和0.5%钢纤维混杂增强的UHTCC 板进行了弹体速度在300～700 m/s 的侵彻试验研究，发现混杂纤维可以改善UHTCC 遮弹板的抗冲击和能量吸收能力，同时减少了遮弹板的迎弹面开坑面积、背弹面的剥落、靶体的碎裂和损伤区域。赵昕利用霍普金森杆对UHTCC 进行了冲击压缩试验，发现UHTCC 材料的耗能要远优于钢纤维混凝土。另外，Zha
爆炸与冲击 2022年3期2022-04-11
- 高速长杆弹对有限直径金属厚靶的侵彻分析
，高速长杆弹撞击靶体时，弹靶界面的压力远远超过材料的屈服强度，碰撞应力足以使弹体变形及消蚀[3]，关于该问题最初建立的分析模型是流体力学模型，随后此模型被不断改进和发展[4]。Anderson等[5]利用柱形空腔膨胀理论推导了靶体阻力和侵彻速度之间的关系，建立了与时间相关的侵彻模型。国内孙庚辰等[6]通过对弹体头部流动区进行分析，提出了一维简化新模型。兰彬[7]将靶体响应区进行了新的分区，对侵彻模型进行了改进。楼建锋[8]总结了现有长杆弹理论模型，编制了统
工程力学 2022年4期2022-04-09
- 弹体高速侵彻超高性能混凝土靶机理
试验，对比了两种靶体的表面破坏情况和弹体的侵彻深度。Tai利用轻气炮装置对不同钢纤维体积分数的UHPC进行低速冲击试验，同时与普通混凝土进行对比，分析钢纤维在UHPC抗弹体侵彻过程中起到的作用。张文华等进行了新型缩比弹对普通混凝土和UHPC的侵彻试验，对比靶体表面的裂纹和开坑情况，对UHPC的靶体表面破坏特点进行研究。Habel等对超高性能纤维增强混凝土进行落锤试验，施加动态三点弯曲载荷，研究超高性能纤维增强混凝土的动态响应，并提出了模型方法- 质量弹簧模
兵工学报 2022年1期2022-03-14
- 弹体超高速侵彻石灰岩靶体地冲击的数值模拟研究*
(1) 弹体冲击靶体，侵入靶体直接造成破坏；(2) 侵彻冲击产生的瞬时高压以应力波的形式在靶体中传播，造成靶体内部的间接破坏效应（如开裂，震塌等破坏现象），即为侵彻的地冲击效应。已有实验表明，弹体侵彻混凝土和岩石等脆性靶体时会呈现刚性侵彻、变形不侵蚀侵彻和侵蚀侵彻3 个典型阶段，且会出现侵彻深度随初速度增加而减小的情况。弹体超高速侵彻的直接侵彻深度相较于中低速侵彻没有明显增加，地冲击效应可能成为其对地破坏的主要途径。因此，研究弹体超高速侵彻的地冲击规律，对
爆炸与冲击 2022年1期2022-02-11
- 弹体对混凝土材料先侵彻后爆炸损伤破坏效应的数值模拟研究*
深度的基础上，在靶体浇筑时预留或钻孔挖取与弹道尺寸相应大小的孔洞并埋置装药，模拟先侵彻后爆炸的毁伤破坏效应。基于弹体对岩石靶体的单次侵彻深度和2 次重复打击的侵彻深度，左魁等采用预制孔装药对岩石靶体开展了爆炸实验研究，从实验数据发现，在装药量相等的前提下，二次预制孔装药爆炸和一次预制孔装药爆炸形成的爆坑直径近似相等。Lai 等首先对超高性能混凝土（ultra-high performance concrete, UHPC）靶体开展了多次重复侵彻实验，然后基
爆炸与冲击 2022年1期2022-02-11
- 长宁区块页岩气日产量跃居中国之首！
认识，精选“铂金靶体”。根据长宁区块各井区的地质特征，通过测井解释、岩心分析、元素俘获、矿物评价等大数据综合研究，认识到在地质甜点中还存在甜点，在“黄金靶体”中精选出2～3 m 的“铂金靶体”，坚持甲方主导，强化地质工程一体化，严格执行“分区靶体设计+随钻地震处理+精细元素分析+旋转导向控制”的技术手段，精准实施“铂金靶体”，为高产井培育奠定了基础。宁209H48-6 井铂金靶体钻遇率91.2%，获测试日产量73.58 万m3。2）优化压裂技术，提高储层改
非常规油气 2021年1期2021-12-02
- 基于Lagrange 及SPH 算法的花岗岩侵彻数值模拟
专家学者对于岩石靶体的侵彻效应进行了深入研究，依据不同研究手段，分为实验[2-5]、理论[6-9]和数值模拟研究[10-13]。近年来，随着计算机技术的发展，数值模拟凭借其经济性、高效性和准确性，逐渐被学者应用于侵彻问题的研究。Warren 等[10]建立了弹丸和石灰岩靶体的有限元模型，对斜侵彻过程中弹道轨迹进行预测，与室内实验结果基本吻合。Tham[11]采用Lagrange、Euler-Lagrange 耦合和SPH-Lagrange 耦合3 种方法模
高压物理学报 2021年5期2021-10-20
- 前混合空化水射流解离鳞片石墨的微射流冲击特性
载荷作用下的石墨靶体应力状态及表面形貌特征，为微射流解离鳞片石墨奠定技术基础。1 基本模型与计算方法1.1 几何模型根据前混合空化水射流解离的鳞片石墨颗粒实际情况，将鳞片石墨颗粒靶体简化为长方体，其尺寸为0.15 mm×0.10 mm×0.04 mm；将空化水射流形成的微射流简化为前端是半球体、后端是圆柱体组成的轴对称结构体。取轴对称结构体的一半为研究对象，微射流半球体的半径为0.013 mm，微射流总高度为0.039 mm。根据前混合空化水射流冲击鳞片石
黑龙江科技大学学报 2021年5期2021-09-26
- 内埋炸药下超高韧性水泥基复合材料的抗爆性能*
它并不是在接触到靶体后就立刻爆炸，而是先侵入防御体一定深度后再发生爆炸[2-4]，这种爆炸现象与接触爆炸不同，接触爆炸的大部分能量都传递到了空气中，而这种爆炸的大部分爆炸能量都作用在了打击目标上，能造成更大的损伤。因此，有必要研究这类炸药埋深爆炸现象。王成等[5]通过数值模拟研究了不同炸药埋深下混凝土靶体爆破漏斗坑半径的变化规律，结果表明，随着炸药埋深的增加，爆破漏斗坑的半径会先增大后减小。Lai 等[6]对超高性能混凝土进行了不同炸药量的埋深爆炸实验，发
爆炸与冲击 2021年7期2021-07-30
- 活性粉末混凝土抗多次侵彻实验研究及数值预测*
中，首先对RPC靶体进行多次侵彻实验，得到RPC靶体破坏数据，并计算出RPC的Forrestal[16-17]公式中与靶体材料相关的系数；然后基于K&C模型和现有RPC的基本力学性能实验数据，对K&C本构模型的强度面参数、损伤参数、损伤演化模型、应变率效应、状态方程参数进行修正，采用修正的K&C模型参数模拟上述多次侵彻实验并与实验结果进行对比，验证模拟结果的正确性；最后在质量为10 kg、直径为80 mm 弹体正侵彻情况下，对长2 200 mm、宽2 20
爆炸与冲击 2021年6期2021-07-09
- 层间间距对平纹双层结构靶体抗侵彻性能的影响
的V50(弹丸对靶体击穿概率为50%时的弹道速度)。结果表明，将模量较高的材料放置在背弹面比将其放置在迎弹面更有利于提升双层结构的V50。 通过有限元建模发现，如果将模量较高的材料放置在背弹面，迎弹面与背弹面上的横向形变就不会发生相互干扰，因此高模量的材料就能吸收更多的应变能和动能[13]。针对横向波相互干扰这一现象，有些学者提出了不同的看法。同样是利用有限元软件ABAQUS，Wang等[14-15]建立了层间取向不同的叠层机织物模型。认为改变层与层之间的
纺织学报 2020年11期2021-01-05
- 球形弹体冲击下三维正交机织物结构破坏机制有限元分析
算三维正交机织物靶体在不同初始入射速度(100、 150、200 m/s)球形弹体高速冲击下的破坏过程。对比分析不同初始速度球形弹体速度和加速度的变化历程、材料渐进破坏扩展过程以及材料最终破坏形态等指标，阐述此类结构材料的抗高速冲击力学行为，从而为抗冲击三维正交机织物的结构优化设计提供参考。1 材料与模型1.1 三维正交机织物与球形弹体本文研究的三维正交机织物与球形弹体的原料分别为E-玻璃纤维与钢，纱线与弹体的材料参数见表1。三维正交机织物的结构见图1。可
纺织学报 2020年8期2021-01-05
- 超高韧性水泥基复合材料功能梯度板接触爆炸数值模拟
是高强钢筋混凝土靶体，在爆炸荷载下仍会发生震塌破坏[5]。因此，抗爆材料还应具有优异的能量吸收能力和整体性。超高韧性水泥基复合材料(Ultra-High Toughness Cementitious Composite，UHTCC)是具有应变硬化和多缝开裂特性的水泥基材料，其直接拉伸应变可以稳定达到3%以上，具有超高韧性[12]。该材料在动态压缩荷载下呈现出高耗能特性[13]，在动态拉伸荷载下呈现出良好的抗层裂效果[14]。研究表明，在相同打击气压下，同强
工程力学 2020年8期2020-08-28
- 梯度功能混凝土复合防护结构抗侵彻性能试验研究
体冲击作用时作为靶体的混凝土常会因其脆性大而在强大作用力下产生爆裂和碎块，造成对人员和设备的“二次危害”。为改善混凝土靶体的脆性，降低冲击荷载作用下产生的“二次危害”，提升整体结构的防护性能，目前最常用的技术手段是基于遮弹层理论，采用多层复合防护结构。Shirai等[1]对平头弹下双层钢筋混凝土复合结构靶板的抗侵彻性能进行了研究，指出采用双层靶体设计能够显著提升单层靶体的抗冲击性能。Tedesco等[2]通过对常规武器爆炸波下分层结构相关性能的研究，指出相
硅酸盐通报 2020年2期2020-03-25
- 中国散裂中子源靶体研制
12 m，内部由靶体、慢化器、反射体和氦容器组成，外部由钢和重混凝土屏蔽体包围。靶体位于靶站的中心位置，是CSNS靶站的核心设备，靶体的主要功能是接受质子轰击并产生中子，它由数片钨靶片和靶容器组成，钨靶片依次平行安装在靶容器内，高能质子轰击靶体，通过散裂反应产生中子，同时产生大量热量，需对其进行持续的冷却。同时，高能质子辐照会使靶材料发生严重的辐照损伤[5-6]，影响靶体寿命，因此靶体需定期更换。本文结合CSNS靶体的物理设计、工程设计与工程实施，从钨靶片
原子能科学技术 2019年12期2019-12-19
- 弹体高速侵彻钢筋混凝土的实验与数值模拟研究*
高速弹体非正侵彻靶体的侵彻弹道偏转明显，表现为“J”型弹道。武海军等[7]从实验、经验及半经验公式、理论及数值模拟等方面综述了钢筋混凝土靶侵彻与贯穿的研究进展。对钢筋混凝土结构侵彻的数值模拟存在几何非线性、材料非线性、边界非线性等诸多复杂因素[8]。比如需要对混凝土、钢筋的材料特性进行准确的描述，这涉及到本构关系、破坏准则、状态方程等；在钢筋混凝土结构中，钢筋较整体结构体积较小，同时又被包裹在混凝土之中，涉及模型如何离散的问题。对于钢筋，通常采用Johns
爆炸与冲击 2019年10期2019-11-16
- 弹体侵彻不同材料靶体的失效机理研究
、混凝土和花岗岩靶体时的损伤模式进行了观察和分析，随着弹体初始速度的不断增加，弹体发生了质量侵蚀、变形、破碎和材料熔融流动损失，在此基础上分析了弹体损伤失效机理，得出弹靶撞击侵彻响应问题的一般性结论：弹体侵彻机制的转变是导致其侵彻性能下降或失效的根本原因。关键词：弹体;靶体;侵彻;失效1 绪论侵彻，是一种具有重要军事应用背景、广泛存在的动力学现象。为了便于研究，常常将实际中战斗部系统的打击问题简化为实验的弹靶撞击问题，目前，对于该问题已有了比较广泛的研究，
科技风 2019年23期2019-10-21
- 陶瓷-活性粉末混凝土复合靶抗侵彻试验研究
陶瓷-混凝土组合靶体的抗侵彻试验与理论研究。陶瓷材料的强度极高，可首先考虑同高强度混凝土的复合。活性粉末混凝土(Reactive Powder Concrete，RPC)，是一种高强度、高韧性、低孔隙率的混凝土材料，抗侵彻能力达普通混凝土的3倍以上，是目前防护工程大力推广使用的工程材料之一[13-14]。本文设计了3块陶瓷-活性粉末混凝土复合靶体(简称FC-RPC靶体)，采用DOP(Depth of Penetration)侵彻试验研究了FC-RPC靶体的
振动与冲击 2019年11期2019-06-21
- 雷-靶碰撞结构响应仿真分析
雷-靶碰撞过程中靶体结构及碰撞环境的特殊性与复杂性, 基于船舶碰撞内部机理, 采用流固耦合及附加质量法对鱼雷撞击目标靶时的结构响应进行了有限元仿真, 研究了碰撞过程中靶体的结构损伤以及鱼雷速度及加速度变化。仿真结果表明: 1) 撞击过程具有很强的非线性特征, 撞击角度的变化对雷体运动及靶体变形有一定程度的影响; 2) 鱼雷撞击速度越大, 雷头加速度响应峰值越高, 靶体损伤程度越大。文中所做研究可为目标靶的结构设计及动态特性设计提供参考。雷-靶碰撞; 流固耦
水下无人系统学报 2019年1期2019-03-15
- 头部对称刻槽弹体侵彻半无限厚铝合金靶实验与理论模型*
段，提高钻地弹对靶体的侵彻深度是深侵彻领域研究关注的重点之一。在体积及质量受限的情况下，优化侵彻弹体头部结构是提高侵彻深度的主要措施之一。通常情况下，增加弹体截面比动能可有效减小侵彻阻力、提高弹体的侵彻深度。相对尖卵形弹体而言，锥形弹体的头部较尖锐，能获得较大的侵彻深度，但锥形弹体侵彻过程中结构不稳定，更容易产生失效破坏。在尖卵形弹体及尖锥形弹体间寻求一种弹体结构稳定且截面比动能较好的弹体结构，对实现最佳侵彻深度具有重要意义。关于弹体头部形状对侵彻深度的影
爆炸与冲击 2018年6期2018-10-16
- 弹体低速侵彻陶瓷 混凝土复合靶体的侵彻深度计算模型
土（RPC）复合靶体的侵彻试验，并获得了试验数据［8］，但未见报道陶瓷与混凝土复合靶体相关参数的理论计算模型。本文通过理论推导对撞击速度vs＜400m·s－1的低速条件下，弹体撞击陶瓷－混凝土复合靶体进行研究和探讨。考虑弹体侵彻过程中侵彻阻力的变化，给出了低速条件下弹体撞击陶瓷－混凝土复合靶体的侵彻深度计算公式，并将用该公式计算得到的侵彻深度与相同工况下的试验得到的侵彻深度进行了对比，验证了计算模型的可靠性，为今后更加深入地分析弹体与陶瓷－混凝土复合靶体的
现代应用物理 2018年3期2018-10-11
- 飞机模型高速撞击钢筋混凝土载荷特性实验研究*
击钢筋混凝土运动靶体试验，测量撞击过程中飞机模型和运动靶体的加速度-时间曲线，进而计算出飞机模型的压损载荷(力)及冲击载荷(力)变化曲线，并验证使用修正的Riera理论模型计算飞机模型冲击载荷的合理性及具体计算方法的正确性，以期为大型商用飞机撞击的冲击载荷曲线计算提供依据。1 实验设计1.1 飞机模型真实的飞机结构包括桁条、隔框、蒙皮、发动机、燃油、座椅等部件，结构复杂且体积较大，开展全尺寸飞机撞击试验的成本很高，因此有必要设计飞机模型以研究其冲击载荷特性
爆炸与冲击 2018年4期2018-07-03
- 平头弹撞击角度对2A12-T4铝合金板失效特性影响的数值模拟
靶材料力学性能、靶体结构、弹体几何形状、弹体撞击角度与速度等。其中，弹体撞击角度对靶体的抗撞击性能和失效模式有明显的影响，斜撞击的弹靶作用机理更为复杂，相应的研究结论也较少。文献［1-2］利用有限元软件ABAQUS对卵形头弹斜撞击铝合金靶进行了数值仿真分析，研究发现，随着弹体入射角的增大，弹道极限速度随之增大，而对于不同入射角度的弹靶撞击，靶体的失效模式均为花瓣开裂，但花瓣的数量和形状因入射角度的不同有所差异。IQBAL等［3］针对不同厚度的金属靶板在0°
中国机械工程 2018年9期2018-05-14
- 侵彻与爆炸联合作用下混凝土靶体的毁伤效应分析
联合作用下混凝土靶体的毁伤效应分析杨广栋1，王高辉1，卢文波1，金旭浩2，严鹏1，陈明1，李麒1(1. 武汉大学 水资源与水电工程科学国家重点实验室，湖北 武汉，430072； 2. 水利部科技推广中心，北京，100000)考虑弹体侵彻、爆炸高加载率下混凝土的应变率效应，首先采用SPH−Lagrange算法建立弹体高速侵彻耦合模型，研究高速钻地制导炸弹的侵彻毁伤过程及其破坏特征；同时采用SPH算法建立考虑初始侵彻损伤的内部爆炸耦合模型，对比分析弹体侵彻与爆
中南大学学报（自然科学版） 2017年12期2018-01-29
- 单层金属板对刚性弹体抗撞击特性的影响因素研究
复杂的过程，而且靶体抗侵彻特性的影响因素特别多，如弹靶材料特性、弹体着靶姿态、弹体撞击速度、弹靶的几何形状和尺寸、靶体结构等[1]。在设计防护结构时，希望寻求一种结构在相同质量(不同材料)或相同厚度(相同材料)的情况下，其抗撞击性能最佳[2-3]，这就涉及到防护结构的优化设计和材料选取。单层靶的弹道侵彻和贯穿问题已经有了相当的研究，但是给出详细实验信息的却比较少，并且其中的大部分实验是用于验证所分析的模型以及所提出的理论。Corran等[4]使用直径为12
振动与冲击 2017年24期2018-01-23
- 靶体材料叠层顺序对抗卵形头弹冲击性能影响
150080)靶体材料叠层顺序对抗卵形头弹冲击性能影响邓云飞1，2, 张 伟2, 贾 斌2, 胡 静1, 陈 聪1(1.中国民航大学 航空工程学院，天津 300300; 2.哈尔滨工业大学 航天学院，哈尔滨 150080)为研究靶体材料及结构对其抗撞击特性的影响，利用一级轻气炮系统进行卵形头弹正撞击靶体试验.通过改变靶体材料及结构，分析靶体在不同撞击条件下的弹道极限及失效模式.靶体包括单层靶、相同材料板组成的等厚双层靶，以及不同材料板组成的等厚双层靶，靶
哈尔滨工业大学学报 2017年10期2017-11-08
- 长杆弹超高速侵彻半无限靶理论模型的对比分析与讨论
弹超高速侵彻金属靶体以及三组长杆弹侵蚀侵彻混凝土靶体的实验数据，对经典一维AT模型及其五个改进模型对弹体侵彻深度的预测能力进行了评估，并讨论了靶体等效强度(Rt)变化以及弹体的轴线速度变化。计算结果表明，对于长杆弹高速侵彻金属靶体的分析计算，应首选AW模型，其次为LW模型。而对于混凝土靶体，已有有限的实验数据表明，上述六个模型对于长杆弹侵蚀侵彻混凝土靶体侵彻深度预测均不适用，其主要原因在于Rt不能反映超高速侵彻下混凝土靶体的响应。最后基于分析结果，给出了长
振动与冲击 2017年20期2017-11-04
- 聚能射孔弹侵彻性能评价方法
对聚能射流形态与靶体穿深的影响[4-6]。目前的聚能射孔数值分析模型大都进行了简化,只能在某些特定问题求解时是有效的,并不具有普遍性[7-8]。本文在综合分析聚能弹侵彻性能评价方法基础上,采用成熟的爆炸冲击动力学软件AUTODYN,建立了聚能射孔弹侵彻靶体动力学模型,数值分析了射流形成与侵彻过程中套管/水泥环/靶体的动力学响应,获得了射孔弹孔深/孔径关键参数。数值结果与打靶试验数据比对,验证了数值方法的有效性,为聚能射孔弹侵彻性能评价提供了一种数值方法。1
测井技术 2017年4期2017-04-25
- 基于A-T模型的长杆弹超高速侵彻陶瓷靶体强度分析
弹超高速侵彻陶瓷靶体强度分析翟阳修， 吴 昊， 方 秦(解放军理工大学 爆炸冲击防灾减灾国家重点实验室，南京 210007)Alekseevskii-Tate(A-T)模型广泛应用于长杆弹超高速冲击的终点效应分析中。A-T模型对于金属弹靶强度有明确的表达式，而对于陶瓷靶体强度尤其是弹体初始冲击速度大于1 500 m/s时还没有统一的结论。基于长杆钨弹超高速(1 500～5 000 m/s)侵彻三种陶瓷(AlN，B4C，SiC)/铝复合靶体的缩比逆弹道实验数
振动与冲击 2017年3期2017-03-09
- 刚玉骨料超高性能水泥基材料抗侵彻试验和细观数值模拟
混凝土(HSC)靶体的中等口径弹体侵彻试验。通过与前期完成的玄武岩骨料超高性能水泥基(BA-UHPCC)靶体的弹体侵彻试验进行对比，验证了CA-UHPCC较BA-UHPCC和HSC具备更加优异的抗侵彻性能。进一步建立了考虑粗骨料形状随机生成和空间位置随机分布以及粗骨料/砂浆界面层的混凝土三维细观模型，对弹体冲击速度，骨料类型和体积率对混凝土靶体抗侵彻性能的影响进行了细观数值模拟。结果表明，靶体抗侵彻能力随着骨料强(硬)度，粒径和体积率的增大而提高，高强(硬
振动与冲击 2017年1期2017-02-14
- 2A12铝合金薄板对卵形头弹抗冲击性能研究
体初始速度增加，靶体结构对其抗侵彻性能的影响随之减小。此外，利用Abaqus软件建立了数值模拟模型对实验工况进行了计算，将数值模拟和实验结果进行了对比，两者之间存在较好的一致性，这也表明数值模拟能够有效地测靶体的弹道极限。冲击；弹体；双层靶；弹道极限一些研究者开展了接触式和间隙式双层靶对弹体抗冲击特性的研究，并且得到了一些成果。MAROM等[1]进行了半球形头杆弹撞击接触和间隙式多层铝梁的实验，间隙为13 mm和16 mm。研究结果表明，分层提高梁的抗侵彻
振动与冲击 2016年17期2016-10-24
- Abaqus环境中对木塑复合材料抗高速撞击损伤行为的模拟1)
行设定，并对试验靶体和撞击弹体进行了相关的约束，得到了材料在高速撞击破坏后的形态及系统内部能量、内部节点位移及应力应变的变化趋势，为木塑复合材料的深入研究提供一定的理论依据。木塑复合材料；高速撞击；AbaqusIn this study, based on the finite element method analysis (Abaqus), we simulated the high-speed impact damage of the WPC. Du
东北林业大学学报 2016年2期2016-08-18
- 考虑自由表面效应的弹体斜侵彻混凝土弹道的研究*
介质时，由于受到靶体自由表面效应的影响，靶体对弹体的作用力不对称，因此，弹体在侵彻过程中会发生偏转，产生非直线形弹道。尹放林等人[1]通过对大量原型和模型弹体斜侵彻试验的分析发现，自由表面对侵彻深度的影响可以用分段函数描述，并建立了用于计算自由表面效应影响的折减系数。Macek等人[2]基于考虑靶体自由表面和层交界面效应的修正空腔膨胀理论模型，计算得出斜侵彻多层介质的轴向和侧向响应，并与试验结果吻合较好。Longcope等人[3]在考虑靶体自由表面的基础上
高压物理学报 2016年2期2016-04-25
- 蜂窝遮弹层抗弹丸侵彻实验研究*
实 验1.1 靶体选用的混凝土抗压强度为90 MPa；钢筋抗拉强度为370 MPa；靶体厚度为200 mm，直径为640 mm。靶体有2类：(1)蜂窝遮弹层靶(honeycomb shelter target, HST)，结构如图2所示，由7个六边形钢管混凝土单元组成，其中六边形钢管内边长120 mm，高度200 mm，钢板厚4 mm；(2)钢筋混凝土靶(reinforced concrete target, RCT)，在距离上下表面50 mm处各设置1
爆炸与冲击 2016年2期2016-04-20
- 卵形弹体侵彻预开孔靶理论分析*
侵彻脆性和弹塑性靶体的有效性进行了实验验证。利用该模型分析了弹头曲径比、预开孔直径、预开孔形状等对侵彻结果的影响。研究结果表明：发展完善的模型计算结果与实验数据吻合较好。柱形开孔情况下，侵彻速度、弹头曲径比及相对孔径同侵彻深度呈正比；在侵彻容积相同的条件下，弹体侵彻预开锥孔的侵深结果与锥角及相对入孔孔径变化关系较大。爆炸力学；侵彻深度；空腔膨胀理论；预开孔靶体；串联战斗部破爆型串联战斗部是毁伤坚固目标最有效的武器之一。串联战斗部后级随进弹沿前级聚能装药预开
爆炸与冲击 2016年5期2016-04-17
- Q235钢板对平头弹抗侵彻特性研究
行撞击实验，获得靶体的弹道极限.实验发现，弹道极限不是随着靶体厚度增加而单调增加，而是靶体厚度增加到一定值后甚至可能降低.此外，利用平头弹对接触式多层低碳钢板进行撞击实验，实验结果表明:靶体的叠层顺序对弹道极限影响很大.薄板在前，厚板在后的双层靶的弹道极限高于相反顺序的双层靶;当总厚度大于一定值时，多层靶的抗侵彻性能高于相同总厚度的单层靶.Radin等［4］对单层和多层铝靶抗钝头和锥形弹进行了实验研究.研究发现分层降低靶体的抗侵彻性能，即单层靶的弹道性能高
哈尔滨工业大学学报 2015年3期2015-09-03
- Q235钢板对半球形头弹抗侵彻特性*
得到了这两种结构靶体的初始-剩余速度曲线以及弹道极限。采用 ABAQUS/EXPLICIT数值模拟软件对杆弹撞击金属板的过程进行了数值模拟研究,通过对比数值模拟和实验结果,验证了数值模拟材料模型和参数的有效性。研究了靶体结构对抗侵彻特性的影响,并分析了弹体对靶体的撞击过程。研究结果表明:多层板的弹道极限高于等厚单层板。单层板主要失效模式为剪切,而多层板的主要失效模式为整体的蝶形变形和局部的盘式隆起。对于多层板,靶板具体的失效模式与其在靶中位置相关。爆炸力学
爆炸与冲击 2015年3期2015-06-07
- Q235钢单层板对平头刚性弹抗穿甲特性研究
行了研究，分析了靶体厚度对抗侵彻性能的影响。通过对比撞击实验和理论模型计算结果，验证了理论模型和参数的有效性。结果表明，采用合适的理论模型能够有效地预测靶板在弹体撞击下的弹道极限。此外，分析了靶体在弹体撞击下的塑性变形总耗能，包括靶板局部变形和整体变形的耗能，同时考虑了靶体材料的应变率效应。在平头弹撞击厚靶的工况中，引入了一个修正函数对靶体厚度进行修正。弹体;靶体;撞击;侵彻;弹道极限弹靶撞击相互作用过程为典型的结构动态响应问题，严重依赖弹体、靶体的材料响
振动与冲击 2015年2期2015-05-16
- 超高性能混凝土抗侵彻及抗爆炸性能研究
维掺量的增加以及靶体强度等级的提高，混凝土的爆炸损伤程度降低，抗第二次爆炸破坏的能力增强[3].付跃升等根据损伤理论建立了钢筋混凝土在内爆炸作用下的特征尺寸模型，并通过相关试验证实了这一模型的准确性[4].焦楚杰等利用ANSYS/LS-DYNA软件对钢纤维混凝土抗爆试验进行了计算机模拟，模拟结果很好的体现了混凝土板在爆炸作用下的受力破坏特征[5].超高性能混凝土（Ultra-high PerformanceConcrete—UHPC）是一种超高强度（抗压强
河北工业大学学报 2014年6期2014-10-13
- 考虑靶体自由表面和开裂区影响的可变形弹体斜侵彻脆性材料的终点弹道分析
方法都必须基于对靶体材料的准确描述，且需要考虑复杂的接触算法，计算成本较高，此外，Lagrangian 方法可能由于大变形产生网格畸变而使计算终止［1］。基于球形空腔膨胀理论，Warren 等［2-3］将靶体对弹体的作用用阻力函数代替，采用弹靶分离的方法，使用Sandia 国家实验室编制的PRONTO 3D［4］，分别对可变形钢弹正侵彻铝合金靶体和石灰岩靶体进行了数值模拟，模拟中同时考虑了微小偏航角的影响，该方法不需要对靶体进行网格划分，避免了复杂的接触算
兵工学报 2014年6期2014-02-23
- 基于Abaqus的木材侵彻性能的仿真研究
弹体为镍铬钢弹，靶体为兴安落叶松试材。试验中，将弹体约束为刚体，并对靶体的边界、自由度进行了约束，试验后，通过Abaqus的子程序对试验进行后处理，得到了不同节点的相关特性曲线，经过对图像的分析，初步得到了侵彻过程中木材的能量、位移、接触力、应力的变化，为今后木材抗侵彻性能的深入研究提供了依据。木材侵彻性能；空穴膨胀理论；有限元；仿真侵彻问题的数值模拟仿真是现如今的研究热点之一，其计算方法也相对比较成熟，如弹丸对金属，合金，岩石、混凝土等材料靶体的侵彻，但
中南林业科技大学学报 2014年1期2014-01-04
- 间隙对A3钢薄板抗卵形头弹侵彻性能影响的实验研究
层板抗侵彻性能与靶体材料特性、靶体厚度、弹体硬度、弹体头部形状、分层数目、叠层顺序和叠层间隙等撞击条件相关。一些典型的工作可参考文献［1-8］。尽管有不少研究者对单层及多层板进行了大量的实验、数值计算和理论分析研究，然而各研究者考察的撞击条件不同，得到的结论也有差异。此外，对间隙式双层靶的抗侵彻性能的研究鲜见报道，尤其是对大间隙式双层金属板抗杆弹撞击的防护性能以及物理过程的认识还十分缺乏，很少考虑间隙对靶体抗侵彻性能和失效模式的影响。本文基于国内外研究现状
振动与冲击 2013年12期2013-09-10
- 医用回旋加速器靶系统及故障分析
含靶水注入器、F靶体和氦冷系统等。1.1 靶水注入器靶水注入器是精确地将定体积靶水填加到靶室的装置。1.1.1 靶水注入器构成靶水注入器主要包括：气动注射器、气动三通阀、靶水瓶等。F靶系统的靶水注入器有两套，一套给F靶室填加18O- 水，另一套填加16O- 水。1.1.2 靶水注入器工作机理气动三通阀常开通路是注射器与靶水瓶，加18O- 水或者16O- 水时，压缩空气从注射器气动部分上端进入气筒，使活塞向下运动，靶水被吸取到注射器中；气动三通阀转向，使注射
中国医疗设备 2013年1期2013-07-24
- HSFRC靶体的弹体侵彻试验与理论分析
]通过引入钢纤维靶体材料的韧度（材料全应力－应变曲线中的应变能），基于钢纤维增强混凝土靶体试验[2]，对陆军工程兵（Army Corps of Engineers，ACE）侵彻深度经验公式进行了修正，并进一步通过量纲分析，拟合得出弹体侵彻钢纤维混凝土靶体深度的计算公式[3].吕晓聪[4]通过引入纤维几何特征参数和靶体材料韧度，同样基于严少华试验[2]，对别列赞公式进行了修正，得到的侵彻深度计算公式与高掺量钢纤维混凝土靶体侵彻试验数据[5]吻合较好.刘永胜[
弹道学报 2012年3期2012-12-25
- 考虑刚性弹弹头形状的混凝土（岩石）靶体侵彻深度半理论分析＊
弹对混凝土和岩石靶体的冲击破坏效应是防护工程和武器研发领域的研究重点之一。表征靶体破坏效应的最主要参数就是弹体的侵彻深度（弹体侵入靶体的垂直距离）。对于中低速冲击而言（小于900m／s），侵彻深度研究一般基于两点假设：（1）弹体视为刚体，不考虑弹体的变形和质量侵蚀；（2）将弹体对靶体的冲击侵彻过程视为靶体的局部响应，不考虑弹体冲击作用下靶体的整体运动。预测弹体侵彻深度的计算公式，主要分经验公式和半经验半理论公式两类。经验公式基于对野外原型或缩比模型弹体冲击
爆炸与冲击 2012年6期2012-12-12
- 炸药装药在机场跑道中爆破效应数值模拟*
算建模弹体、各层靶体采用拉格朗日网格，空气、炸药采用欧拉网格;弹体与靶体之间采用接触算法，炸药与弹壳体及靶体之间采用流固耦合算法;炸药采用High_Explosive_Burn模型，爆轰产物的等熵膨胀过程用JWL状态方程描述;靶体各层结构之间采用共节点(固连)。从爆轰到产物准静态膨胀做功的阶段，采用软件自动将爆轰产物转化为理想气体。材料模型简化：面层：混凝土，采用RHT模型，抗压强度45MPa;卵石层：目前没有合适的卵石类离散介质的材料模型，所以暂时采用混
弹箭与制导学报 2012年2期2012-12-10
- 柱面零件喷丸强化残余应力场的数值模拟
柱面曲线轮廓零件靶体过程。接触碰撞数值模拟采用动态接触对惩罚函数法,计算方法采用中心差分时间显式算法,模型加载模式采用弹丸速度加载,模拟获得了喷丸强化残余应力场和位移场的分布规律。柱面靶体喷丸时,靶体表面产生的周向残余压应力和轴向残余压应力不等,且表面周向残余压应力略小于表面轴向残余压应力;靶体上产生的最大周向残余压应力和最大轴向残余压应力出现在距靶体表面相同深度位置,但最大周向残余压应力略小于最大轴向残余压应力,而周向残余压应力层深度略大于轴向残余压应力
黑龙江科技大学学报 2012年3期2012-11-08
- 弹丸侵彻高强度混凝土的高速摄影试验研究
对弹丸侵彻混凝土靶体方面的研究作了很多工作[3－5]，但都着重对弹丸侵彻深度和靶体破坏程度进行研究，而对弹丸侵彻靶体的运动特征研究甚少，尤其是弹丸在空中飞行过程中，因受到重力、空气阻力或靶资不稳定等现象，不可避免地会形成斜着靶状态。因此，清楚地了解弹丸在不同侵彻角度下的侵彻运动过程，对合理设计防护工事有着重要的参考价值。在侵彻试验过程中，各个观测对象的运动速度是十分重要的参数。高速摄影是研究高速运动过程的一种行之有效的方法，它与一般摄影最根本的区别在于具有
岩土力学 2012年2期2012-11-05
- 超高性能钢纤维混凝土抗二次接触爆炸性能研究
性能钢纤维混凝土靶体，开展了野外爆炸试验研究，试验采用的装药量分别为1.6 kg和2.0 kg，靶体采用了两种放置方式(直接放于地面上以及靶体底部临空)，分别对其进行了一次和二次抗接触爆炸试验.试验结果表明，所制备的超高性能水泥基复合材料具有优异的抗爆炸和抗震塌性能.1 材料制备及试验方法1.1 原材料水泥:P·Ⅱ52.5R硅酸盐水泥;超细粉煤灰:南京热电厂超细粉煤灰，比表面积400 m2/kg;硅灰:埃肯公司生产的微硅粉，比表面积2 000 m2/kg;
华北水利水电大学学报(自然科学版) 2012年6期2012-08-28
- 超高性能水泥基复合材料的抗爆炸性能*
实。爆炸实验中的靶体采用圆柱形靶体,不配置钢筋,靶体直径1 000 mm,高 400 mm,外用 5 mm 厚钢箍约束,如图1所示,采用2种 TNT当量,分别为 1.6、2.0 kg。图1 钢纤维混凝土靶体Fig.1 Steel fiber reinforced concrete target2.3 实验方案本次实验采用的炸药为TNT,爆炸方式为接触式爆炸,将TNT炸药块置于靶板上表面顶部中心,全部药量均为有效装药,采用集团装药形式,由制式TNT块叠置并捆
爆炸与冲击 2010年3期2010-06-21
- 弹体侵彻与贯穿有限厚度混凝土靶体的力学特性*
3],而弹体贯穿靶体的研究却很少,大多局限于弹体穿孔金属板的报道[3]。混凝土材料在贯穿时表现出来的力学特性比金属复杂得多,研究也更困难。即使是何时被视为贯穿过程的开始,即如何确定贯穿时刻,迄今也没有确切的定论[4]。本文中在侵彻水动力模型[5]的基础上,参照空腔膨胀理论,试图从混凝土裂缝的不稳定增长的角度来研究如何确定贯穿的发生时刻:在裂缝超越出薄板背面以前,弹头的阻抗力按照文献[5]来确定,从裂缝超越出背面的那一瞬间,裂缝开始不稳定增长,弹头阻抗力的计
爆炸与冲击 2010年2期2010-06-21