球形弹丸超高速撞击球壳穿孔特性的数值模拟

摘要

针对球形弹丸超高速撞击球壳问题,应用AUTODYN软件,采用光滑粒子流体动力学方法和Lagrange法研究球壳穿孔特性,分析了球壳曲率半径、弹丸直径和撞击速度对穿孔特性的影响。结果表明:球壳的穿孔直径随着球壳曲率半径的变化规律与弹丸撞击速度无关,而与弹丸直径和球壳曲率半径之比有关。当比值大于等于0.1时,球壳穿孔直径随着球壳曲率半径的增大而减小;当比值小于0.1时,球壳的穿孔直径近似等于与其厚度相同的直薄板的穿孔直径。球壳的穿孔直径随着弹丸直径及撞击速度的增加而增加,并与弹丸直径近似呈线性关系。穿孔孔边形态与球壳曲率半径无关,而与弹丸直径和撞击速度有关。该研究可为航天器防护设计提供参考。