斜侵彻

摘要： 为优化弹体头部外形,减小侵彻过程头部侵蚀对弹道偏转的影响,进而提升弹体斜侵彻多层靶弹道稳定性,设计了一种复合式侵彻体,利用ANSYS/LS-DYNA,计算了复合式侵彻体以500~800 m/s速度侵彻3层间隔钢靶的弹道偏转情况,对比了复合式与整体式侵彻体弹道偏移量,探讨了帽罩材质对复合式侵彻体弹道的影响机制,并进行了实验验证。结果表明:在500~800 m/s速度范围内,复合式侵彻体侵彻各层及最终弹道偏移量均明显小于整体式侵彻体,随着侵彻速度由500 m/s增加至800 m/s,弹道稳定性分别提升54%、50%、60%和32%;在500 m/s侵彻速度下,35CrMnSiA帽罩复合式侵彻体弹道偏移总量略小于93WNiFe帽罩复合侵彻体,当速度增大至800 m/s时,93WNiFe帽罩复合式侵彻体的弹道最终偏移量小于35CrMnSiA帽罩复合式侵彻体。

摘要： 为研究高硬度钢板抗不同着角钨球的侵彻性能及破坏模式,通过弹道枪进行了∅8 mm、∅11 mm钨合金球形破片以0°、20°、40°着角撞击厚度为6 mm、8 mm的高硬度钢板试验,得到了极限贯穿速度v_(50);分析了钨球轴向径向变形及靶板失效模式与撞击速度的关系,发现高硬度钢板失效模式主要为压缩开坑破坏和沿厚度方向剪切破坏。采用有限元方法对试验进行了模拟,验证了数值模型及参数的合理性,并运用数值模拟方法研究了撞击着角对靶板吸能模式影响,结合试验数据,修正已有极限贯穿速度计算公式。结果表明:随侵彻着角增大,极限贯穿速度提高,且着角越大,极限贯穿速度增长越快;随着角增大,靶板吸能模式逐渐由压缩开坑向剪切冲塞过渡,且着角大于50°时,剪切冲塞耗能将超过压缩开坑耗能;修正后极限贯穿速度计算公式适用范围更广、精度更高,具有较好工程应用价值。

摘要： 为研究椭圆截面弹体对半无限金属靶体的侵彻弹道规律,基于14.5 mm弹道枪平台,开展了椭圆截面弹体在0°~20°倾角、850~950 m/s撞击速度下对2A12铝合金的斜侵彻试验。基于空腔膨胀理论及局部相互作用模型,建立了椭圆截面弹体侵彻弹道模型,并结合试验数据验证了模型的准确性。在此基础上,进一步分析了椭圆截面弹体长短轴之比、绕弹轴旋转角度、弹体撞击速度对侵彻弹道的影响规律。弹体长短轴之比为1.0时,弹体退化为尖卵形圆截面弹体,且椭圆截面弹体侵彻弹道稳定性随长短轴之比的增大而变弱,最优长短轴之比为1.0,即尖卵形圆截面弹体。椭圆截面弹体绕弹轴旋转一定角度后,侵彻弹道在平面曲线与空间曲线之间变化,当旋转角度为0°、90°时,侵彻弹道为二维平面弹道,当旋转角度在0°~90°之间时,侵彻弹道为三维空间弹道。当弹体撞击速度由800 m/s提升至1000 m/s时,椭圆截面弹体姿态角增量由18.6°降至17.8°。

摘要： 为解决在末段拦截大型钻地弹的难题,研究射流形态以及着靶角对射流侵彻和起爆能力的影响,通过数值仿真软件LS-DYNA对不同结构的聚能装药冲击起爆运动厚壳装药进行了数值模拟计算。本文采用3种装药结构:K装药结构、双锥结构和单锥结构,所有结构的装药直径为66 mm。根据仿真结果对各装药结构所形成射流的速度、直径以及着靶角对射流的动态侵彻以及起爆能力的影响进行分析。结果表明:K装药和双锥结构所形成射流无法穿透壳体,单锥结构装药可以穿透并引爆炸药。射流的动态侵彻能力主要受到射流头部速度的影响,射流头部速度越大,射流对运动靶板的侵彻能力越强,同时射流的动态侵彻能力还受到射流直径的影响。同向倾斜比相向倾斜使射流更易穿透壳体并引爆内部装药,并且随着射流着靶角的增加,射流穿透厚壁外壳后的剩余速度和起爆能力降低。

摘要： 为研究斜侵彻靶板过程对装药损伤的影响,基于内聚力模型开展含装药的炮弹侵彻多层靶板的数值模拟。采用内聚力模型计算装药损伤的出现与演化,分析了两方向过载与损伤发生的关系,并且对侵彻结束后的裂纹区进行了宏观裂纹的量化,并将量化后的结果与试验进行了有效对比,验证了模型及量化方法的准确性,并研究了装药损伤与靶板倾角的关系。计算结果表明,斜侵彻情况下,横向过载的出现及不断变化导致裂纹区的出现及演化并非垂直于轴向。随着靶板后倾角度由5°增大到20°,装药的轴向过载峰值约提高0.62×10^(4)g(8.5%),横向过载峰值约提高1.35×10^(4)g(221.3%),装药的剩余速度从251m/s降至207m/s,量化后装药的宏观裂纹与横向的夹角增大约10°。

摘要： 为研究截卵形弹丸在水中的低速侵彻能力,使用ANSYS/LS-DYNA软件对弹丸侵彻薄钢板的过程进行数值模拟,弹丸着靶速度为70-150 m/s,着靶角度0°-60°,考虑射弹侵彻靶板形成的破片对目标的二次毁伤作用,定义弹丸与靶板的接触为面面侵蚀接触及靶板单面自接触。分析弹丸在低速侵彻时薄壁钢板的破坏模式,讨论弹丸着靶速度和着靶角度对弹丸剩余速度和偏转角度的影响,以及截卵形头部对侵彻过程的影响。结果表明:随着弹丸的着靶角度增大,弹孔由圆形向“梨形”转变;弹丸着速超过130 m/s时能够在大攻角下穿透靶板,且仍具备一定侵彻能力;截卵形弹丸在低速侵彻时对侵彻角度有良好的修正作用。

摘要： 为了研究复合材料阻尼结构的抗冲击性能,利用ANSYS/LS-DYNA有限元软件模拟了12.7 mm的穿甲燃烧弹弹芯侵彻氧化铝/阻尼层/超高分子量聚乙烯(UHMWPE)复合装甲的过程,分别计算了钨合金弹芯以不同角度及不同速度侵彻靶板时的吸收能量情况,并探究了不同位置阻尼层厚度对复合装甲吸能效果的影响。计算结果表明,随着复合装甲靶板斜置角度的增加,靶板吸收的能量逐渐增加。通过模拟不同速度的钨合金弹弹芯斜侵彻复合装甲的过程,发现在700 m/s~850 m/s速度范围内复合装甲展现出最佳的吸能效果,且在复合装甲中不同位置的阻尼层达到最佳吸能效果的厚度不同。本工作可为后续研究阻尼复合结构的抗中高速冲击性能提供参考。

摘要： 为了研究复合材料阻尼结构的抗冲击性能,利用ANSYS/LS-DYNA有限元软件模拟了12.7 mm的穿甲燃烧弹弹芯侵彻氧化铝/阻尼层/超高分子量聚乙烯(UHMWPE)复合装甲的过程,分别计算了钨合金弹芯以不同角度及不同速度侵彻靶板时的吸收能量情况,并探究了不同位置阻尼层厚度对复合装甲吸能效果的影响.计算结果表明,随着复合装甲靶板斜置角度的增加,靶板吸收的能量逐渐增加.通过模拟不同速度的钨合金弹弹芯斜侵彻复合装甲的过程,发现在700 m/s～850 m/s速度范围内复合装甲展现出最佳的吸能效果,且在复合装甲中不同位置的阻尼层达到最佳吸能效果的厚度不同.本工作可为后续研究阻尼复合结构的抗中高速冲击性能提供参考.

摘要： 在尖头整体式半穿甲弹丸基础上设计了一种被帽分体式半穿甲弹丸,利用LS-DYNA对2种半穿甲弹丸在大着角工况下低速斜侵彻效果进行了数值模拟,同时结合理论对防弹道偏离机理进行了分析,最后通过开展侵彻试验,证明了仿真结果的可靠性,表明:被帽分体式半穿甲弹丸具有良好的防弹道偏离性能,斜侵彻效果优于尖头整体式弹丸。

摘要： 弹体斜侵彻靶板后姿态发生偏转,是常规武器侵彻类战斗部研制过程中必须面临和解决的问题,而弹体发生偏转的影响因素很多.在准定常条件下,通过分析弹体侵彻薄靶板时受到的作用力及其偏转角加速度,明确偏转力和偏转力矩的来源和方向.针对不同靶体材质,比较金属靶和混凝土靶侵彻过程中弹体偏转角加速度的异同,结果表明通过调整质心位置和改变弹尾形状能修正弹体过靶姿态.采用数值模拟方法验证了上述结论,该结论可为侵彻弹体的设计和外形优化及提高侵彻弹道的稳定性提供参考.

摘要： 本文利用LS-DYNA对带切割环球头弹体斜侵彻钢靶的行为进行了数值模拟分析，结果与试验吻合较好。分别在跳弹临界角、靶板孔径、穿孔前弹体在靶板上的滑行距离及穿孔后弹体的剩余速度方面对比分析了该新构型弹体与常规弹体的性能。结果发现，切割环在防跳弹方面的贡献并不明显，但带切割环弹体的穿孔尺寸远大于常规球头弹体，并对该形成机制进行了分析。同时对带切割环弹体在斜侵彻钢靶过程中弹体的偏转及攻角的变化进行了详细的讨论。提出一种半切割环弹体构型并进行了对比分析，结果表明半切割环使得弹体的防跳弹性能得到提升。

摘要： 针对混凝土的破坏模式,将最初用于研究岩石破碎的连续损伤模型加入到三维非线性有限元动力分析程序LS-DYNA中,对108mm口径实弹斜侵彻混凝土靶的动态破坏过程进行了数值模拟.

摘要： 为了评价某多用途榴弹的穿甲能力,本文结合Jacob de Marre理论计算模型、试验研究、采用LS-DYNA动力学分析软件,对多用途榴弹的穿甲能力进行了分析研究,对侵彻结果进行了理论分析,并将计算结果同试验结果进行比较,验证了该型榴弹的穿甲能力,为后续研究该弹的穿甲击爆能力奠定了试验及理论基础.

摘要： 运用非线性动力学有限元软件LS-DYNA,开展了截锥形弹体在速度为0.6～2.3M范围的正穿甲和45°斜穿甲的数值模拟.靶板在弹体正撞击和低斜角撞击时,在各种速度下均为向前的花瓣型破坏.在高斜角低速撞击时,靶板出现向前的花瓣失效;在高斜角高速撞击时,靶板的花瓣部分向前,部分向后,其近着靶方向的花瓣向前,而远着靶方向的花瓣向后翻转.在不同速度下弹体斜侵彻靶板时,在较低速度下弹体在侵彻后其轴线与靶板的夹角增大,而在高速时其夹角减小.

摘要： 利用二级轻气炮将Φ4×40钨杆加速到1.6～2.1km/s,并以0～85°入射角撞击45正火钢,得到了弹坑大小、深度以及弹杆跳飞等参数.对回收靶及剩余弹杆进行了微细观分析,得到了破坏状态的定性结果.

摘要： 利用二级轻气炮将Φ4×40钨杆加速到1.6～2.1km/s,并以0～85°入射角撞击45正火钢,得到了弹坑大小、深度以及弹杆跳飞等参数.对回收靶及剩余弹杆进行了微细观分析,得到了破坏状态的定性结果.

摘要： 利用二级轻气炮将Φ4×40钨杆加速到1.6～2.1km/s,并以0～85°入射角撞击45正火钢,得到了弹坑大小、深度以及弹杆跳飞等参数.对回收靶及剩余弹杆进行了微细观分析,得到了破坏状态的定性结果.

摘要： 利用二级轻气炮将Φ4×40钨杆加速到1.6～2.1km/s,并以0～85°入射角撞击45正火钢,得到了弹坑大小、深度以及弹杆跳飞等参数.对回收靶及剩余弹杆进行了微细观分析,得到了破坏状态的定性结果.

摘要： 本发明公开了一种用于侵彻引信的磁敏感侵彻计层方法，具体方法为：在侵彻弹引信内部放置磁钢阵列产生激励磁场，侵彻弹侵彻含有导磁介质的目标靶板时，引信内部磁场强度发生变化，表现为当侵彻弹穿过目标靶板时，内部磁场强度先是迅速增大然后迅速减小，产生穿层响应信号，利用磁阻传感器对穿层响应信号进行探测，转换为原始脉冲式电压信号输出，送至微控制器中，利用相关滤波跟踪算法对该信号进行滤波处理，得到较低噪声的脉冲式电压信号，根据脉冲式电压信号个数进行计层。该磁敏感侵彻计层方法具有不易受速度、振动影响等优点，可以对大长径比侵彻弹在高速侵彻目标靶板时实现准确计层。

摘要： 本发明提供一种等效模拟弹体侵彻钢靶的装药安定性评估实验装置，属于炸药安定性测试领域。包括起爆系统、平面波发生器、主炸药、飞片、应力计、导线和示波器、第一波形调节器、第二波形调节器、试样、支撑架、回收挡板、压力测试系统以及高速摄影仪。本发明采用了爆炸驱动飞片撞击试样的方式来满足对试样形成1～10Gpa的压力强度，选择聚氨酯橡胶作为波形调整器，实现对试样形成的正弦波波形的加载环境，调节聚氨酯橡胶以满足对试样形成的200us脉冲宽度的加载条件，克服了现有技术对压力强度和脉冲宽度以及波形要求只能满足一项的缺点，完全等效了弹体侵彻钢靶时炸药的加载作用环境，大大节约了实弹打靶测试的成本。

摘要： 本发明提供一种基于侵彻毁伤相似性的金属板架结构等效设计方法，针对战斗部和侵彻舰船目标的具体情况，确定战斗部重量、速度以及目标板架结构的几何尺寸和材料；将原型板架结构加强筋通过极限弯矩等效为平板厚度；对于原型材料等效厚度平板，通过计及应变率效应的变形等效方法，计算模型材料平板的等效厚度；基于极限弯矩等效原则和舰船结构统计规律，将模型材料等效厚度平板转化为模型材料板架结构；基于有限元方法计算原型板架结构与模型材料板架结构的侵彻动力学响应，包括剩余速度、破口直径、塑性区直径，检验材料等效设计的有效性。本发明方法可以指导单层靶标材料等效设计方法，保证剩余速度、破口与塑性区的相似性，降低制作成本。

摘要： 本发明提出一种适用于高速侵彻多层目标靶的分体式侵彻体，包括侵彻主体、后端盖和前导体。后端盖通过端盖螺纹与侵彻主体尾部的内螺纹配合连接；前导体通过前导体螺纹与侵彻主体的头部螺纹配合连接。本发明的分体式侵彻体高速侵彻多层硬目标靶时，一方面可以减弱侵彻主体扩孔的侵彻阻力，提升弹体的侵彻能力，同时提高弹道的稳定性；另一方面在有前导体保护时，侵彻主体的头部不会有明显的侵蚀与形变，在前导体变形破坏到一定程度时会破碎并完全脱离后，未发生明显形变的侵彻主体可以继续进行后续的侵彻，能够间接提升侵彻能力。

摘要： 本发明公开了一种用于侵彻引信的磁敏感侵彻计层方法，具体方法为：在侵彻弹引信内部放置磁钢阵列产生激励磁场，侵彻弹侵彻含有导磁介质的目标靶板时，引信内部磁场强度发生变化，表现为当侵彻弹穿过目标靶板时，内部磁场强度先是迅速增大然后迅速减小，产生穿层响应信号，利用磁阻传感器对穿层响应信号进行探测，转换为原始脉冲式电压信号输出，送至微控制器中，利用相关滤波跟踪算法对该信号进行滤波处理，得到较低噪声的脉冲式电压信号，根据脉冲式电压信号个数进行计层。该磁敏感侵彻计层方法具有不易受速度、振动影响等优点，可以对大长径比侵彻弹在高速侵彻目标靶板时实现准确计层。

摘要： 本发明涉及一种具有异形表面抗侵彻层的抗侵爆结构，包括由内而外依次设置在工程主体外部的防震塌层、抗爆层和抗侵彻层，所述的抗侵彻层为整体锻造的钢板结构，其由固为一体的基层和异形层构成，基层设置在抗爆层外侧表面，基层外表面设置有异形层，所述的异形层包括阵列式均匀布置且各轴向等距的偏航球。本发明提供的表面异形抗侵爆偏航结构，在节约材料的基础上，所设计的结构具有凹凸不平的不均匀表面，等效的抗侵爆能力下，本结构厚度小于常规抗侵爆结构的厚度，便于在防护工程施工应用。

摘要： 本发明一种电磁控制加热装置同步撤离的高温靶板侵彻装置及方法，属于冲击动力学实验技术领域；包括发射系统、弹体加热与速度传递系统、靶板加热与侵彻发生系统、电磁控制系统，所述电磁控制系统用于控制其他三个系统；发射系统用于发射弹体，并撞击弹体加热与速度传递系统内的侵彻弹体7，将其朝向靶板发射；靶板加热与侵彻发生系统包括两个高温炉盘、回收仓、靶板，靶板设置于侵彻弹体的出射目标位置；两个高温炉盘分别置于靶板的两侧，侵彻弹体7发射时将其撤离；回收仓位于靶板22的后方。本装置有效解决现有技术中受热不均匀导致靶板的温度梯度，与空气冷接触导致加热程度难以控制，以及弹靶温度差异等关键性问题。

摘要： 本发明涉及一种弹体斜侵彻试验装置，包括：滑轨底座、支撑架、靶板安装机构和转轴；支撑架为一端向下开放的门框形框架结构；滑轨底座上设置有滑轨导槽，支撑架开放端上设置有滑块与所述滑轨导槽配合，实现支撑架在滑轨导槽上滑动；滑块与滑轨导槽之间设置固定限位装置，支撑架和靶板安装机构两侧分别对称设置若干定位孔和限位孔，定位孔和限位孔可通过转轴配合连接。该弹体斜侵彻多层靶标试验装置优势在于：通过对靶板高度、转动角度、前后位置任意调节实现弹靶侵彻试验中弹体着角大小的任意改变以及多层靶板间隔距离的任意调控。除此之外，该试验装置可重复使用，设置简单，节约成本。

摘要： 本发明涉及一种弹体斜侵彻试验装置，包括：滑轨底座、支撑架、靶板安装机构和转轴；支撑架为一端向下开放的门框形框架结构；滑轨底座上设置有滑轨导槽，支撑架开放端上设置有滑块与所述滑轨导槽配合，实现支撑架在滑轨导槽上滑动；滑块与滑轨导槽之间设置固定限位装置，支撑架和靶板安装机构两侧分别对称设置若干定位孔和限位孔，定位孔和限位孔可通过转轴配合连接。该弹体斜侵彻多层靶标试验装置优势在于：通过对靶板高度、转动角度、前后位置任意调节实现弹靶侵彻试验中弹体着角大小的任意改变以及多层靶板间隔距离的任意调控。除此之外，该试验装置可重复使用，设置简单，节约成本。

摘要： 本实用新型涉及一种弹体斜侵彻试验装置，滑轨底座、支撑架、靶板安装机构和转轴；滑轨底座上设置有两条滑轨导槽，两条滑轨导槽呈对称形式，支撑架为一侧向下开放的门框形框架结构；支撑架向下的两个开放端上分别设置有滑块与两条滑轨导槽配合，滑块与滑轨导槽之间设置固定限位装置，实现支撑架在滑轨底座上的滑动和固定；支撑架和靶板安装机构两侧分别对称设置多个定位孔和限位孔，定位孔和限位孔可通过转轴配合连接。本弹体斜侵彻靶标试验装置优势在于：通过对靶板高度、转动角度、前后位置任意调节实现弹体着角大小的任意改变，在多层间隔靶板的侵彻试验中，可实现多层靶板间隔距离的任意调控，可实现重复使用，设置简单，节约成本。