骨料对弹塑性弹斜侵彻素混凝土靶影响的数值模拟研究

摘要

动能弹对混凝土靶体的侵彻是一个广泛关注的问题，对弹体和工程防护结构设计有重要意义，而弹体攻击防御设施往往非正侵彻，有关骨料对弹体的过载特性及弹体偏转等情况研究相对较少，本文通过理论分析和数值模拟对混凝土斜侵彻问题进行分析，主要内容包括：
　　（1）从细观层次上将混凝土视作由骨料和砂浆基体组成的两相复合材料，在已有研究的基础上，改进随机骨料程序，运用ANSYS和MATLAB软件建立混凝土三维随机骨料模型，通过与相关文献中的侵彻试验进行比较，得出该模型的计算结果与试验结果吻合较好。
　　（2）为验证随机骨料在弹体侵彻中对弹体的影响，建立同等尺寸和宏观强度相同的混凝土均质模型，对比弹体的侵彻轨迹、弹体偏转及偏转角度、弹体质量损失等，结果表明随机骨料模型与均质模型差异明显，骨料对侵彻影响较大。
　　（3）研究骨料对弹塑性弹斜侵彻的影响开展不同工况数值模拟。利用有限元软件建立的弹体侵彻模型，使用HJC混凝土本构材料模型和弹塑性弹体模型，模拟弹体在不同侵彻速度、着靶角度、骨料强度等因素对动能弹斜侵彻素混凝土靶的影响。

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1 绪论

1.1 研究背景及意义

1.2 国内外研究现状

1.3 本文研究主要内容

2 三维随机骨料细观有限元模型的建立

2.1 引言

2.2 蒙特卡罗方法

2.3 多面体骨料模型

2.4 三维随机骨料模型的生成

2.5 单元属性识别

2.6 结 论

3 随机骨料模型验证及数值模拟结果分析

3.1 引言

3.2 三维随机骨料模型验证

3.3 随机模型与均质模型对比分析

3.4 小结

4 弹塑性弹斜侵彻素混凝土靶的数值模拟

4.1 引言

4.2 弹丸和混凝土靶的有限元模型

4.3 侵彻速度对弹体侵彻的影响

4.4 侵彻角度对弹体侵彻的影响

4.5 骨料强度对弹体侵彻的影响

4.6 小结

结论与展望

1 结论

2 展望

致谢

参考文献

攻读学位期间发表的学术论文及研究成果