弹丸斜侵彻高强度混凝土的毁伤规律试验研究

摘要

利用一级轻气炮,进行了弹体对高强度混凝土的斜侵彻试验。并结合数值模拟及声波CT成像,对不同速度下弹体侵彻深度、靶体成坑直径大小、冲击后靶体相对于冲击前对应部位的声波波速降低等方面的毁伤进行分析。得出了弹体在不同倾角、不同速度下对高强度混凝土靶体的斜侵彻毁伤效应。
　　 数值模拟试验采用ANSYS/LS-DYNA软件,并借鉴以往经验公式,结合侵彻试验的具体情况及弹体和靶体的材料特性,分别选用JOHNSON-COOK.模型和JOHNSON-HOLMQUIST-CONCRETE(H-J-C)模型作为弹体和靶体的材料模型。数值建模的尺寸与物理实验模型的尺寸比例为1:1,模型的单元类型为3D solid164单元,采用Lagrange算法。并将物理实验和数值试验的结果做对比分析,从弹体侵彻深度方面反映弹体斜侵彻高强度混凝土试验对混凝土靶体的毁伤。
　　 损伤试验是利用声波测试及CT成像软件对混凝土靶进行分析。将声波试验中记录的声波走时数据导入CT成像软件,形成超声波CT成像图,利用CT图像直观的表征出混凝土靶体在冲击前后的对应部位的波速变化情况,进而得出冲击后混凝土靶体的损伤特性。