動能彈斜侵徹混凝土靶體的實驗及數(shù)值模擬研究.pdf

1、彈丸高速飛行時，由于初始偏航角的存在，重力和空氣阻力的不對稱作用以及擊靶姿態(tài)的不穩(wěn)定會產(chǎn)生誤差，不可避免地形成斜著靶而導致斜侵徹狀態(tài)發(fā)生，大大增加了侵徹問題的分析難度。通過實驗和數(shù)值模擬相結(jié)合方式，研究彈丸斜侵徹靶體過程中彈丸速度、侵徹角等對侵徹效應的影響關(guān)系，有助于對侵徹問題的深入研究。
　　 論文從理論上詳細敘述了彈丸侵徹混凝土的運動特點、混凝土的破壞特征，介紹了實驗的具體方案，闡述了彈丸斜侵徹混凝土的具體實驗方法，解決了在

2、一級輕氣炮上使用高速攝影機的防護問題，驗證了此實驗方法用于一級輕氣炮拍攝侵徹問題的可靠性；
　　 通過高速照片，觀察到了彈丸從接觸到侵入靶體的全部過程，清楚地展示了彈丸的飛行姿態(tài)和混凝土靶體的破壞狀態(tài)等，并且對實驗后混凝土的破壞狀態(tài)（包括成坑直徑、成坑深度等）進行了客觀的評估，得到了關(guān)于彈丸速度、侵徹角對混凝土破壞效應影響的關(guān)系。分析發(fā)現(xiàn)，彈丸速度相同時，隨著彈丸侵徹角度的增加，彈丸對混凝土的侵徹深度呈現(xiàn)減小趨勢，混凝土的成坑直

3、徑也呈減小趨勢；同一侵徹角度下，彈丸的速度越大，侵徹深度越大。
　　 作為對實驗研究的補充，進行了有限元數(shù)值模擬，通過對比模擬結(jié)果與實驗結(jié)果，驗證了數(shù)值模擬的可靠性，獲取了一些關(guān)于速度、加速度的時程關(guān)系。并且通過增加數(shù)值模擬次數(shù)，得到了在本次實驗平均速度下的彈丸跳彈特征。對比模擬結(jié)果發(fā)現(xiàn)，侵徹初期彈丸受到的反作用力不大，彈丸速度降低率較小，然后彈丸的負加速度快速增大，彈丸速度驟減；隨著速度的降低，最后彈丸負加速度逐漸變小，彈丸速