周期胞结构复合装甲抗射流侵彻性能研究

摘要

周期胞结构复合装甲具有优异的抗射流侵彻和抗爆性能，具有广阔的应用前景。周期胞结构复合装甲是以饱含液态物质的多胞元结构作为夹层，高强度钢板作为盖板的新型复合装甲。开展周期胞结构复合装甲抗射流侵彻性能研究将完善聚能射流侵彻理论，同时为新型复合装甲的设计提供参考。
　　采用理论分析、数值模拟和试验相结合的方法，分别对射流垂直侵彻饱含柴油密闭结构和周期胞结构复合靶板过程进行研究。
　　(1)基于虚拟原点理论和基本假设，建立了饱含柴油液体密闭结构干扰射流的力学模型，得到了射流受干扰的速度区间的表达式。通过数值模拟研究了不同结构尺寸时，饱含柴油液体密闭结构的抗射流侵彻能力。根据柴油液体在密闭空间里的运动特性，分析了密闭结构尺寸特性对射流稳定性以及射流侵彻密闭结构后的剩余侵彻能力的影响。通过射流侵彻内腔直径30mm、内腔高度30mm、壁厚5mm的饱含柴油液体密闭结构的脉冲X光摄影和剩余穿深试验，验证了理论模型与数值计算方法。结果表明:柴油液体径向汇聚严重干扰射流稳定性，容器内腔直径和高度影响受干扰射流的速度区间的长度及位置，容器壁厚影响柴油径向汇聚强度。
　　(2)将射流侵彻周期胞结构复合靶板的过程分为三个阶段。重点研究射流侵彻复合靶板后运动靶板与射流的初始作用位置。基于虚拟原点理论和基本假设，推导出受干扰射流的头部速度表达式。通过数值模拟分析了蜂窝壁厚以及靶板倾角对周期胞结构复合靶板抗射流侵彻性能的影响。采用剩余穿深试验验证了理论分析和数值模拟的可靠性。结果表明:增加蜂窝壁厚只能提高周期胞结构复合装甲的整体强度，并不能有效提高干扰射流能力;周期胞结构复合装甲的倾角影响受干扰射流的位置，增加倾角能有效提高复合装甲干扰射流能力。

目录

声明

摘要

1 绪论

1．1 课题背景和科学意义

1．2 国内外研究现状

1．2．1 装甲抗射流侵彻机理的研究现状

1．2．2 蜂窝夹层板力学行为研究现状

1．3 本文的研究意义和主要内容

1．3．1 研究意义

1．3．2 研究内容

2 射流侵彻周期胞结构复合装甲理论研究

2．1 引言

2．2 饱含柴油密闭结构干扰射流理论研究

2．2．1 干扰分析和模型假设

2．2．2 柴油液体径向扩孔

2．2．3 柴油液体径向汇聚

2．2．4 干扰速度区间计算

2．2．5 内腔半径，对饱含柴油密闭结构抗射流侵彻性能的影响

2．3 周期胞结构复合靶板抗射流侵彻理论分析

2．3．1 相互作用分析和基本假设

2．3．2 射流剩余头部速度计算

2．3．3 运动靶板与射流的初始作用位置

2．3．4 倾角对干扰射流的影响

2．4 小结

3 射流侵彻周期胞结构复合装甲数值模拟研究

3．1 引言

3．2 饱含柴油密闭结构抗射流侵彻性能分析

3．2．1 数值计算模型

3．2．2 密闭容器结构尺寸对射流稳定性的影响

3．2．3 射流侵彻密闭结构后剩余侵彻能力分析

3．3 周期胞结构复合靶板抗射流侵彻性能分析

3．3．1 数值计算模型

3．3．2 蜂窝壁厚对周期胞结构复合靶板抗射流侵彻性能的影响

3．3．3 倾角对周期胞结构复合靶板抗射流侵彻性能的影响

3．4 小结

4 射流侵彻周期胞结构复合装甲试验研究

4．1 射流参数的测定

4．2 饱含柴油密闭结构抗射流侵彻试验验证

4．2．1 射流侵彻饱含柴油密闭结构X光试验

4．2．2 射流侵彻饱含柴油密闭结构剩余穿深试验

4．3 周期胞结构复合靶板抗射流侵彻试验验证

4．3．1 试验布置

4．3．2 试验结果及分析

4．4 小结

5 结束语

5．1 本文主要研究成果

5．2 展望

致谢

参考文献

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