钨合金弹侵彻圆柱壳靶板的数值模拟
预扭转钨合金杆弹侵彻钢靶的数值模拟
＝Байду номын сангаас
２Ｇｅ ｎ Ｏｉ ｋ ％ ｋｋ ｉ ｉ— ｇ Ｓ ｋ ｊ一 ｓｉ
（） １
式中： Ｇ为 剪 切 模 量 ， 表 示 应 变 偏 量 中 的弹 性 分 量 ， 两 项 是 旋 转 修 正 项 ， 中 Ｃ 表 示 旋 转 张 量 。 ： 后 其 Ｏ
形 式 的 屈 服 函 数 ［ ］
Ｙ ＝ （ ＋ 胰 ｐ（ Ａ ） １＋ Ｃｌ （ ） ｎ ｐ ） （） ３
对 于 钢 靶 ， 采 用 Ｊｈ ｓｎ Ｃ ｏ 则 ｏ ｎｏ ．ｏ ｋ给 出 的更 有 普 遍 意 义 的 屈 服 函 数 一 ， 考 虑 应 变 硬 化 、 变 率 硬 化 ， 它 应 但 不 考 虑 静 水 压力 和 温 度 的作 用 Ｙ ＝ ｒ （ 。［ ｏ Ｅ ） １＋ Ｃ Ｉ（ ） １ ］ ｎ （） ４
数 值模 拟 是 长 杆 弹 侵彻 研 究 中最 常 用 的方 法 ， 值 模 拟 不 仅 可 以 获 得 大 量 实 验 中无 法 得 到 的物 理 数
量 以 供 理 论 分 析 使 用 ， 可 以方 便 地 开 展 不 同初 始 条 件 、 同 材 料 杆 弹 和 靶 板 的 模 拟 计 算 ， 真 地 再 现 还 不 逼 侵 彻 贯 穿 的整 个 过 程 。 因 此 数 值 模 拟 方 法 逐 渐 成 为 研 究 高 速 侵 彻 贯 穿 方 面 的 主 要 方 法 。 本 文 中在 侵 彻 实 验 的 基 础 上 ， 用 二 维 Ｌｇａ ｇ 运 ａ ｒ ｅ有 限 元 方 法 ， 展 预 扭 转 和 未 扭 转 钨 合 金 长 杆 弹 高 ｎ 开 速 贯 穿 钢 靶 的数 值 模 拟 计 算 ， 出 侵 彻 贯 穿 的 主要 物 理 图象 ， 给 以及 杆 弹 侵 彻 初 始 速 度 与剩 余 速 度 的 关 系
钨铜粉末药型罩射孔弹对钢靶侵彻的数值模拟
表 １ 炸药 ８０ 参数 ７１
材料采用 Ｅ ｌ 网格建模 ， ｕｒ ｅ 单元使用多物质 Ａ Ｅ算 Ｌ
法 ，５钢 靶 和弹 壳用 拉格 朗 日网格 建模 ， 且钢 靶 、 ４ 并
弹壳与空气 、 药型罩材料间采用耦合算法Ｌ 。由于 １
射 孔 弹装 药是 线性 的 ， 以将 模 型 简 化 为平 面对 称 可
罩 石 油射 孑 弹 侵 彻 钢 靶 的数 值 仿 真 方 面 的研 究 较 Ｌ
少。
图 １ 模型的建立
算法 ， 以将模型的尺寸减小。 又可
１ ２ 材 料模型 及其 参数 ． １ ２ １ 炸药 ．．
炸药 为 ８０ ７ １炸药 ， 键字 为 Ｍ Ｔ ＨＩＨ Ｅ — 关 Ａ — Ｇ — Ｘ
ＰＬＯＳＩ ＶＥ
—
Ｂ Ｒ 采 用 程序 起 爆 法 描述 炸 药 的 反应 Ｕ Ｎ，
本 文使 用 Ａ ｓｓＬ一ｙａ软 件 对 钨铜 粉 末 药 型 ｎｙ／ ￣ｄｎ 罩 石 油 射 孔 弹 侵 彻 ４ 靶进 行 模 拟计 算 ， 且 与 ５钢 并
和压力 。起爆 压力 由下式计 算 ： Ｐ＝ ， 即 （ Ｅ） （） １
１ １ 网格 的 划分 ．
数值模拟计算 中， 聚能装药直径为（３ ｍ， ２ ８ｍ 装 ｊ 药 高 度为 ４ ｍ， ３ｍ 药型 罩直 径 为 （３ ｍ； 板 材料 ２ ８ｍ 靶 ｊ 为 ４ ， ５钢 直径为 １０ｍ 高度为 ２０ｍ 。 ２ ｍ， ０ ｍ
计 算模 型 如 图 １ 示 。炸药 、 所 药型罩 、 空气 ３种
实际试验数据做比较。
１ 模 型 的建立
式中 ： Ｆ为燃烧质量分数 ， 在模拟爆轰过程中控制能 量 的释放 ；。 ｐ为爆轰产物压力 ； 为相对体积 ； Ｖ Ｅ为单 位初始体积的内部能量密度 。 关键字中所需参数 如表 ｌ 所示 ， Ｐ为炸药压 实密度 ， Ｄ为爆速 ，廿 Ｐ 为爆轰压力 ， Ｅ为内能。
基于AUTODYN对钨立方体高速侵彻靶体的数值模拟分析
基于AUTODYN对钨立方体高速侵彻靶体的数值模拟分析作者：张玉明李凯敏潘志强来源：《中国科技博览》2017年第20期[摘要]描述了弹丸高速碰撞靶体过程中的各种破坏效应，包括成坑、冲塞等。
详细介绍和分析了基于AUTODYN程序数值模拟弹丸高速碰撞靶体问题的关键技术，包括基本算法、材料强度模型和失效模型、材料状态方程单元侵蚀等。
在此基础上，通过典型算例验证了基于AUTODYN 程序模拟弹丸高速碰撞靶体过程中各种破坏效应的可行性、有效性和可靠性。
[关键词]AUTODYN 侵彻钨立方体中图分类号：O385 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2017）20-0278-011 引言高速碰撞是一个典型的高温高压高应变率问题，在弹靶相互作用过程中，弹靶材料均会发生较大的变形。
采用 AUTODYN 软件对钨立方体高速侵彻钢板的过程进行了数值模拟研究。
2 算法选择用来描述高速侵彻过程的主要有Euler、Lagrange及SPH方法。
Euler方法的优点是网格空间固定，物质在网格内可以任意流动，所以不要求处理网格大变形问题，其缺点是不容易区分侵彻过程中弹靶材料的界面；Lagrange方法是网格固定在物质材料上，当材料发生变形时，网格也随着发生变形，它的一个很大的好处是弹靶材料界面比较清晰。
但是在高速侵彻过程中，Lagrange网格会产生畸变，会引起时间步长的持续减小，导致计算效率显著下降，甚至引起计算终止。
这时通常引入侵蚀算法来解决这个问题，即当侵彻过程中弹靶材料（网格）变形达到一定程度时认为它在侵彻过程中不起作用，这时程序自动把它移除。
SPH方法是一种纯拉格朗日粒子方法，不需要使用网格，可以避免Lagrange方法中网格扭曲问题，它在大变形问题尤其是超高速碰撞领域得到了广泛的应用。
本文研究钨立方体高速侵彻靶板时的成坑效应，为了较为精确的刻画坑的形貌、尺寸，必然对弹靶接触区域网格划分很细，但是 SPH方法在建模时不能采用变网格，整个模型整体细分又会导致模型较大，大大减小计算效率，故本文把弹靶材料均离散成Lagrange网格，且当网格几何应变达到200%时即认为其失效。
长杆弹侵彻多层金属间隔靶板的数值模拟与实验
１ 本构方程及 计算模型
贫化铀等。 自２ ０世纪 ６ ０年代 以来 ， 长杆 弹的侵彻贯 穿一
直是各 国学者 的研究热点 ， 实验探索和 理论研究都取 得 了
大量 成 果 ” Ｊ 。
塑性 随动模型适用于各 向同性 、 随动硬化或 各向同性
与 随 动硬 化 的 混 合 模 型 ， 应 变 率 相 关 ， 考 虑 失 效 。 通 与 可
响 ， 明 ２种长杆弹对典 型工况都具有 良好 的适应 性 ， 证 可以实现对 预定靶标 的有效打击 。实 验结果一方 面验 证
了数值仿真结论 ， 同时也可为子弹优化设计提供技术指导。 关键词 ： 长杆弹 ； 侵彻 ； 值仿真 数
中圈 分 类 号 ：３ ４ ３ ０ ４ ． 文 献 标 识 码 ： Ａ 文 章 编 号 ：０ ６— ７ ７ ２ １ ）０— ０４— ５ １０ ００ （００ １ ０ ３ ０
大量破片等特点 ， 设计 了 ２种长径 比均为 １ １的长杆弹 。其 中， 质量为 ２ ０ｇ ２ 的长杆弹直径 １ ｍ， １２ｍ 尾翼 直 ２ｍ 长 ３ ｍ，
径 ３ ｍ； 量 为 ５ ０ｇ的长 杆 弹 直 径 １ ０ｍ 质 ５ ７ｍｍ， １７ｍｍ； 长 ８ 尾 翼 直 径 ４ ｍ。无 论 是 单 独 装 载 一 种 长 杆 弹 ， 是 ２种 ０ｍ 还 长 杆 弹 混 合 装 填 ， 填 数 量 都 能 达到 数 百 枚 。 装
过对数值计算 结果 和实验数 据的 比较 ， 分析 了长杆弹在侵
彻 过 程 中 的性 能 。
收稿 日期 ：０ ０— ７— ０ ２ １ ０ １
作者简介 ： 王金涛 （９ ５ ） 男 ， １８一 ， 硕士研究生 ， 主要从事弹药 、 战斗部技术研究。
王金 涛 ， ： 等 长杆 弹侵彻 多层金 属 间 隔靶 板 的数 值模 拟 与 实验
预制钨破片穿甲仿真分析
触 。自适应 接触是 主从 面的一 种特 殊形 式 ， 在这 种类型 的接触 中，当组
成接 触面 的单元 因承 受过大 应力 、 应变 而发生 破坏 时 ， 些单 元将从接 这 触面 中删 除 ， 而改变接 触 面的构 形 ， 从 接触 算法 是不对 称的 ， 程序 针对 每个 从属节 点检 查其 是否穿 透主 面 ， 反过来 却不检 查主 面节 点是否穿 但 透从 面。因此 ， 从属 面的 网格应 当 比主 面 网格细 ， 则会 发生 出现穿透 否 而程序 未能 检查 出来 的 问题 。 在一般 的弹 丸侵彻 靶板 有限元 分析 中 ， 通
表 １破 片初 速情 况
方案
ｌ ２
圆柱 形破 片 （ 柱 ）作为预 制破 片的一 种类 型 ，由于密度 高 、穿 甲能力 钨
强 ， 为防空 、 成 反辐 射 、 面杀 伤 的主要杀 伤元 素之 一 ， 得到广 泛应用 。 并 本文运用 Ｌ — Ｙ Ｓ Ｄ ＮＡ数值运 算模 块 ，建立 了钨柱 侵彻 ４ ＃钢板 的数值 ５ 仿 真模型 ， 该模 型计算 结果 与试验 结果 具有较 好的 一致性 ， 对产 品 的方 案设计具 有一定 的指导 意义 。
１ ２有 限元 模型 进行有 限分 析时 ，为减小 计算 模型规 模 ， 立 了破片及 靶板 的 １２ 建 ／
有 限元模 型 。 在有 限元模 型分析 中， 不仅 是 网格 的密度 影响计 算 的精 度
和速度 ， 好的单 元形状 也可 以降低计算 时 间 ， 高计 算准确 性 。 本文 提 故 采用六面 体单 元进行 网格 划分 。 本 文 中的有 限元 计 算采用 了两种 接触 类型 主从面 接触和 自适应 接
破片初速 （ ｓ ｍ／ ）
９０ ０ ｌ０ ０ｏ ｌ０ １ｏ
弹丸侵彻双层不同材质靶板的数值模拟
Hou Fei, Tian Xiaoli, Yang Bo, Liu Runhua, Wang Jie
(College of Mechatronics Engineering, North University of China, Taiyuan 030051, China)
Abstract: In order to enhance the protection ability of the armor target and improve the anti-penetration performance of the target board, the projectile is penetrating into the double-layer different material target panels for numerical simulation. The geometry and simulation model of the projectile penetrating the target plate were established. The ANSYS/LS-DYNA software was used to compare the anti-penetration ability of the three different material targets, and the anti-invasion of the double-layer target with or without spacing of different materials. The performance was numerically simulated, and the influence of different target arrangement order on the anti-penetration performance of the target combination was compared. The simulation results show that the anti-penetration ability of the two-layer target plate combination is related to the material and arrangement of the two-layer target plate. The double-layered spacer plate combination has better anti-penetration performance than the double-layer non-spaced target plate combination.
钨杆弹高速侵彻陶瓷靶的理论分析
钨杆弹高速侵彻陶瓷靶的理论分析
钨杆弹高速侵彻陶瓷靶的理论分析
陶瓷材料由于具有硬度高,抗压强度高,低密度等优良的力学性能,被经常用作抗冲击的防护材料.当弹体高速冲击陶瓷靶时,在撞击表面产生一很强的压缩波,使陶瓷局部被破坏形成碎块,随着弹体的进一步侵彻,最终在弹头部附近产生一破碎区.本文即考虑了陶瓷的破碎,基于球型空腔膨胀理论求出了A-T模型中的靶体强度参数Rt,利用A-T模型求出了钨杆弹以1.5～4.5km/s撞靶时的侵彻深度,并与试验结果进行了比较.
作者：魏雪英俞茂宏作者单位：西安交通大学土木工程系,陕西西安,710049 刊名：兵工学报ISTIC EI PKU英文刊名：ACTA ARMAMENTARII 年，卷(期)：2002 23(2) 分类号：O348 关键词：陶瓷球型空腔膨胀理论侵彻深度。
钨合金长杆弹侵彻玻璃靶板的SPH方法数值模拟
ｔ ｆｐｏｅ ｔｌｓｗａ ｎ ｅ ｔ ａｅ ａ ｄａ ｘ ｅ ｉｎ ｉｌＤＯＰ ｅ ｐ ｅ ｓｏ ｓｐ ｅ ｅ ｔｄ ｙｏ ｒｉｃｉ ｓｉｖ ｓｉ ｔｄ，ｎ ｎｅ ｐ ｒｅ ｔ ｅ ｇ ａ ｘ ｒ ｓｉｎ ｗａ ｒｓ ｎｅ ．
Ｋｅ ｗｏ ｄ ： ｘ ｌ ｓｏ ｃ ａ ｉｓ ｅ ｅ ｒ ｔｏ ｙ ｒ ｓ ｅ ｐ ｏ ｉ ｎ ｍｅ ｈ ｎ ｃ ；ｐ ｎ ｔａ ｉｎ；ｓ ｏ ｈ ｐ ｒｉｌ ｙ ｒ ｄ ｎ ｍｉｓ ｍｏ ｔ ａ ｔ ｅ ｈ ｄ ｏ ｙ ａ ｃ ；ｎ ｍｅ ｉ ａ ｓｍ ｕａ ｉ ｎ ｃ ｕ ｒｃ ｌ ｉ ｌｔｏ
ｔ ｅＤ０Ｐ ｏ ｔｉｅ ｙＪ ２ｍｏ ｅ ｓｌｒ ｅ ｈ ｎ ｔｅｅ ｐ ｒｍｅ ｔｌ ａａｏ ｖｏ ｓｙ ｉ ｖ ｂ ａｎ ｄｂ ｄ ｌｉ ａｇ ｒｔ ａ ｈ ｘ ｅ ｉ ｎａ ｔ ｂ ｉｕ ｌ．Ｔｈ ｈ ｎ ｅｏ Ｈ一 ｄ ｅｃ ａ ｇ ｆＤ０Ｐ ｗｉｈｉｉａ ｅｏ ｉ ｔ ｔ ｌ ｌｃ— ｎ ｉ ｖ
的物 理 图 像 。 分 析 了玻 璃 层 板 间 距 对 计 算 结 果 的影 响 。 比较 了玻 璃 的本 构模 型 对 数 值 结 果 的 影 响 。通 过 对
比实 验数 据 ，Ｈ 一 Ｊ ２模 型 的 计 算 结 果 明 显 大 于 实 验 结 果 ， Ｍｏ ｒＣ ｕ ｍｂ盖 帽模 型 得 到 的 侵 彻 深 度 与 实 验 而 ｈ－ｏ ｌ ｏ 更 加 吻合 。进 一 步 研 究 了侵 彻 深 度 对 弹 丸 速 度 的依 赖 性 ， 出 了钨 合 金 长 杆 弹侵 彻 玻 璃 靶 板 的 侵 彻 深 度 经 验 给
Ａｂｔａ ｔＴｈ ｕ ｒ ａ ｉ ｌｔ ｎ ｏ ｏ ｇ ｒ ｄｔ ｎ ｓｅ ｌ ｙ ｐ ｏｅｔｌ ｅ ｅｒ ｔ ｎｉｔ ｌｓ ｓｐ ｅｅ ｔｄ ｕ ｉｇＳ ｓｒ ｃ ： ｅｎ ｍｅｉ ｌｓｍｕａｉ ｆｌｎ —ｏ ｕ ｇ ｔｎ ａｌ ｒ ｊｃｉ ｐ ｎ ｔａｉ ｎｏ ｇａ ｓｗａ ｒ ｓ ｎｅ ｓｎ ＰＨ ｃ ｏ ｏ ｅ ｏ
动能弹对金属靶板侵彻的数值模拟分析
动能弹对金属靶板侵彻的数值模拟分析作者：杨博瀚井晶申海峰宗冬冬来源：《群文天地》2011年第24期高速弹丸对结构的侵彻问题一直受到军事部门的关注，数值模拟因其经济性和高效性日益成为侵彻问题的重要研究手段，可以节省试验的巨大投入，描述和动态显示问题的整个过程。
文章将简约介绍显式分析程序ANSYS/LS-DYNA，并利用其程序软件进行侵彻问题的具体实现方法。
一、ANSYS/LS-DYNA软件简介ANSYS软件是国际著名的大型结构分析FEA程序，作为融结构、热、流体、电磁和声学于一体的大型通用有限元分析软件， ANSYS对于求解热-结构耦合、磁-结构耦合以及电-磁-流体-热耦合等多物理场耦合问题具有其他软件不可比的优势。
LS-DYNA作为显式瞬态动力分析的权威软件，是LSTC公司的核心产品。
1997年ANSYS公司为弥补自身在非线性领域的不足，与LSTC公司携手合作。
ANSYS公司开发的针对LS-DYNA的前后处理器，秉承了ANSYS的传统，熟悉ANSYS的用户用起来比较熟悉，特别是可以用APDL编写命令流，同时大大加强了LS-DYNA的前后处理功能和通用性一个完整的ANSYS/LS-DYNA显式动力分析过程包括前处理、求解以及后处理三个基本操作环节：1、前处理——建立分析模型指定分析所用的单元类型并定义实常数（如梁单元的截面积），指定材料模型，建立几何模型，进行网格划分，形成有限单元模型，定义与分析有关的接触信息、边界条件与载荷等，利用ANSYS的前处理器PREP7完成。
2、分析选项设置及求解制定分析的结束时间以及各种求解控制参数，形成关键字（LS-DYNA计算程序的数据输入文件），递交LS-DYNA970求解器进行计算。
3、结果后处理与分析对计算的结果数据进行可视化处理和相关分析，可以利用ANSYS的通用后处理器POST1和时间历程后处理器POST26完成，必要时也可调用LS-POST后处理器程序进行结果后处理。
钨合金穿甲弹侵彻钢靶开坑阶段的MCA模拟
钨合金穿甲弹侵彻钢靶开坑阶段的MCA模拟
王猛;王健;黄德武;胡云龙
【期刊名称】《沈阳理工大学学报》
【年(卷),期】2006(025)002
【摘要】用可移动元胞自动机数值模拟方法,对钨合金(93W)穿甲弹侵彻装甲钢靶板进行二维数值模拟.直观描述侵彻开坑阶段冲击应力波对材料结构的破坏作用和钢靶金属在弹头冲击侵彻压力作用下的破碎反向流动现象,较好解释了开坑阶段的穿甲机理,与试验符合很好,为分析穿甲侵彻过程提供了直观的重要数据.同时也证明本方法是分析模拟高速侵彻问题的有效工具.
【总页数】5页(P84-88)
【作者】王猛;王健;黄德武;胡云龙
【作者单位】沈阳理工大学,装备工程学院,辽宁,沈阳,110168;沈阳理工大学,装备工程学院,辽宁,沈阳,110168;沈阳理工大学,装备工程学院,辽宁,沈阳,110168;沈阳理工大学,装备工程学院,辽宁,沈阳,110168
【正文语种】中文
【中图分类】O385
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反导舰炮武器系统 是利 用舰炮 弹 丸的动 能穿 甲来摧 毁 来袭 导弹 ， 从而实现 反导 功能 ， 是舰 艇反 导 防御 的最后一 道 屏 障。舰炮 武器 系统的有效攻击距离是 ２００Ｉ ０ Ｉ以内… ， Ｔ 而 反舰导 弹在此时 已经进入末端惯性制导 阶段 ， 舰炮炮 弹只有
１ １ 计算模型 ．
全 Ｊ 。子 弹要想 引爆 战斗部 ， 必须先要能穿透 反舰导 弹的战 斗部壳体 ， 才有可能 引爆 战斗部 的装药 ， 因此首 先要 研究 弹 丸对 战斗部壳体 的侵 彻能力 。 目前 对 弹丸 的侵 彻平 板 的实 验 和数值模 拟的研究 非常多 。Ｊ但是对 圆柱壳结 构 的研 究 ， 很少 。对其进行研 究对 反导舰 炮武 器 系统和反 舰导 弹 的研 制都有一定 的理论 指导意义。 本文利用非 线性 动力 学分 析软 件 Ａ Ｓ Ｓ Ｌ — Ｙ Ａ， Ｎ Ｙ ／ ＳＤ Ｎ 通 计算 中采用模型结构如 图 １ 所示 ， 由圆柱形 钨合金弹和 圆柱壳结构的 目标靶板组成 。钨合金弹 的头部为半球形 ， 直 径为 １ 总长度为 １５ｍｍ， ０ｍｍ， ０ 质量为 １２ｇ 目标靶板模拟 ４ 。 反舰导弹的战斗部 ， 采用 简化 的 圆柱 壳结 构 ， 圆柱壳 的外径 为 ３０ｍ 厚 度为 １ ６ ｍ， ６ｍｍ， 料为 ３ ＣＭ Ｓ 材 ０ ｒ ｎ ｉ 由于模 型具 Ａ。 有对称性 ， 计算 中采 用二 分之一 模型 ， 在对 称面 上施加 对称
ＷＵ Ｓ ｉ ｏｇ ， ｈ — ｎ ＷＡＮＧ ｅ— ＪＡＮＧ Ｙ ｎ ｌｎ ｙ Ｗ ｉｌ ，Ｉ ｉ ａ— 。 ａ
（ ．Ｄ ｐｒ ｎ ｏ Ｂ ｓ ｃ ｎｅ ； ．Ｄ ｐｒ ｅｔ ｆ ｒｎ ｎｅＳｉｎｅ ｎ ｅｈｏｏｙ ａ ｅａｔ ｔ ｆ ａｉ Ｓｉ ｃｓ ｂ ｅａ ｍ ｎ ｏ Ｏｄ ａｃ ｃｅｃｓ ｄＴ ｃｎｌ ， ｍｅ ｃ ｅ ｔ ａ ｇ Ｎ ｖｌ ｅｏａｔ ａ ａｄＡ ｔ ｎｕｉ ｌ ｎ ｅ ｉ ， ａｔｉ ６ ０ １ ｈｎ ） ａａ Ａ ｒｎｕｉ ｌ ｎ ｓｏａ ｔａ Ｕ ｉ ｒ ｔ Ｙ ｎａ ２４ ０ ，Ｃ ｉａ ｃ ｒ ｃ ｖ ｓｙ
初 始 速 度 ／ｍ ・ １ （ ｓ）
图 ６ 钨 合金 弹 的 损 失 速 度 与 初 始 速 度 的 关 系 曲线
速度 的 ６．％ ；为 ６ 。 的剩余速 度 为 ５３３ｍ ｓ仅 为初 ２４ ０ Ｏ 时 ５． ／ ，
始 速度 的 ４ ． ％ 。０ 时 的剩 余速度 是 ６ 。 ２６ 。 ０ 侵彻 时 的 ２ ０倍 。 ． 图 ６给 出了的钨合 金 弹的损 失速 度与初 始侵 彻速 度 的关 系
６ ０ ８ ０ ０ Ｏ １ ０ １６ ０ ｌ８ ０ ２０ ０ ０ ０ １０ ０１２ Ｏ ０ ０ ０ ０ ４
初 始 速 度 ／ｍ ・Ｓ （
一 ～ 一 ～ 一 … … …
ｆ。 ／ ｕ
图 ５ 钨 合 金 弹 的 剩 余 速度 与初 始速 度 的 关 系曲 线
ｅｒｔ ｇｗｔ ｅｓｍ ｒ ｅｔｅ ｈ ｉ ｕａｉ ｓｌ ｏ ａ ｔｅｌ ａ ｏ ｆ ｅ ｅ ａ ｎ ａ ｆ ｃｓ ｎ ｔ ｉ ｉ ｔ ａ ｅｐｏ ｃ ｌ．Ｔ ｅｓ ｌｔ ｎｒ ｕｔ ｓ ｗ ｔ ｔｈ ｃｔ ｎｏ ｎｔ ｔ ｇｈ ｓ ｆ ｔ ｏ ａｎ ｈｈ ｊ ｉ ｍ ｏ ｅ ｓｈ ｈ ｏ ｉ ｐ ｒｉ ｅｅ ｔｅｒｍａ ｉｇｖｌｃ ｙａ ｄｋｎｔ ｎｒｙｏ ｅｐｏ ｃｉ ， ｎ ｅｐｏｅｓ ｆ ｙｉｄｉａ ｓｅｌａｇｔ ｅｅ ｈ ｅ ｉ ｎ ｅ ｉ ｎ ｉｅ ｃｅ ｅｇ ｆｈ ｒ ｅｔｅ ａｄｔ ｒｃｓ ｏ ｌ ｒ ｌ ｈ ｌｔ ｅ ｐｎ － ｎ ｏｔ ｉ ｔ ｊ ｌ ｈ ｃ ｎ ｃ ｒ ｔ ｔ ｇｂ ｅｓｍ ｒｊｃ ｌ ｉ ｓ ｌ ｅｆ ｔａｇ ｔ ｒ ｉ ｙｔ ａ ｅｐｏ ｔｅ ｓ ｉ ａ ｔ ｔ ａ ｔ ｅ． ａｎ ｈ ｅ ｉ ｍｉ ｒ ｏ ｈ ｉ ｒ
击 中反 舰导弹的要害部位而引爆导 弹 ， 才能够 保证舰船 的安
对导弹战斗部壳体 的侵彻贯穿能力 ， 分析 了钨合 金弹以不 同 的速度侵彻 圆柱形战斗部壳体 的不 同位 置时 的侵彻效 果 ， 并 与相 同结构 的弹丸侵彻相 同厚度平板 的结果进行 了比较 。
１ 计算模型及材料参数
影 响很 大 ， 钨合金 弹侵彻相 同厚度 的圆柱 壳靶 板和平板靶板 的过程规律相似 ， 只是 在数值上有很 小的差别 。 关键词 ： 数值模拟 ； 侵彻 ； 剩余速度 ； 剩余动能
中图分类号 ： ３ ５ ０ ８ 文献标识码 ： Ａ 文章编号 ：０ ６— ７７ ２ １ ） １ ０ ２ ｏ １０ ０ ０ （０ １ １ — ０ ９一 ４
Ｔ ｅｒｍ ｉ ｎ ｅｏｉ ｎ ｉｅｉ ｅ ｅｇ ｆ ｈ ｕ ｇｔ － ｌ ｒ ｅｔｅｗ ｒ ｂａ ｅ ｅｐ ｃ ｖｌ ｗｔ ｈ ｅ ａ ｉｇｖｌ ｔ ａ ｄｋｎ ｔ ｎ ｒｙｏ ｅｔｎ ｓ ｎａ ｏ ｐｏ ｃ ｌ ｅｅｏｔｉ ｄｒｓｅｔ ｅ ｉ ｎ ｃｙ ｃ ｔ ｅ ｌ ｙ ｊ ｉ ｎ ｉ ｙ ｈ
２ ３ 钨 合 金 弹 侵 彻 圆 柱 壳 靶 板 不 同位 置 时 的侵 彻 效 能 ．
为了研 究钨合金 弹以不 同速度 侵彻 圆柱 壳靶板 不 同位 置 的侵 彻效 能 ， ５给 出了在不 同角度 ０下 ， 图 钨合金 弹 的剩 余 速度 与初 始侵彻速度的关系 曲线 。从 曲线上可 以看 出来 ， 对 于同一 角度 ０ 侵彻 ， 钨合金弹 的剩余 速度与 初始侵彻 速度 近 似成 线性 关系 ， 这与 文献 ［ ］ ７ 中圆柱形破 片侵彻 平板 得到
变 化
如 Ｏ Ｏ Ｏ 如
３ １
在同一侵彻角度下 ， 钨合金 弹的剩余 动能随着初始 速度的增 加而接近线性增加 ； 而在 同一初 始侵 彻速度 下 ， 钨合金 弹 的 剩余 动能随着侵彻的角度 的增加而 减少。例如在 １３０ｍ ｓ ０ ／ 的侵彻速度下 ， ０度时 的剩余 动能 占总 动能 的 ６ ． ％ ， ５ ０ 而在 １６ ／ 。这也说明对于 圆柱壳 靶板 ， 弹点会 大大影 响钨 合金 着
ａ ｔ ｍｉｓ ｅ ｎ ｖ ｌ ｇ ｎ ｓ ｓｅ ｗａ ｕ ｒ ａｌ ｉ ｌｔｄ ｂ ｈ ｎ ｔ ｌ ｍｅ ｔ ｃ ｄ ｎ ｉ ｓ ｉ ａ ａ ｕ ｙ ｔｍ ｓ ｎ ｍｅｉ ｌ ｓ — ｌ ｃ ｙ ｍｕ ａ ｅ ｙ ｔ ｅ ｆ ｉ ｅｅ ｎ ｏ ｅ ＡＮＳ ／ Ｓ Ｄ ｉ ｅ ＹＳ Ｌ — ＹＮＡ．
一∞． ＼ 蚪 山）
（∞． ） 剥 ＿ 自＿ ． ＼
图 ４ 钨 合 金 弹 的速 度 随 时 间 的 变 化 曲 线
ｉ ｛
∞ 鲫 ∞ 柏 Ｏ Ｏ Ｏ Ｏ ０ Ｏ Ｏ Ｏ Ｏ Ｏ Ｏ ∞ 舳 ∞ ∞ 如
如 鲫 Ｏ Ｏ Ｏ Ｏ Ｏ ０ ０ Ｏ Ｏ 加 ∞ 如 如 如 加
随着 时间接 近线 性减 少。随着角度 ０的增 加 ， 速度 减少 的幅
６ ０度时 ， 剩余动能仅 占总初始 动能 的 １． ％ ， １０ 仅有 ０度时 的
度稍微趋缓 ， 主要原因是随着子弹 的法 向和 圆柱 壳表面法 向
的夹角 ０的增 大 ， 侵彻 初始 阶段 子 弹和靶 板 的接触 面 变 在 小， 子弹受到 的阻力变小 。
曲线 ， 以看 出， 可 损失速 度 的大小 和 比值 都 随着初 始侵 彻速
的侵彻效能 。
一∞． ／ 一 宕一＾
图 ４给 出了钨合金 弹以 １３０ｍ ｓ ０ ／ 速度侵彻 圆柱壳靶板
不 同位置 时 ， 子弹 的速度随时 间的变 化 曲线 。从 曲线上 可以
０
如 Ｏ Ｏ Ｏ ０ Ｏ 舳 加 ∞ 如
看 出， 在钨合金弹穿透靶板之前 ， 速度变 化的规律 相似 ， 其 均
过数值模拟 的方 法研 究 了带半 球形 弹头 的圆柱 形钨 合金 弹
收 稿 日期 ：０ １— ９—１ ２１ ０ ８
作者简 介 ： 吴世永 （９ ｌ ）男 ， １ ８一 ， 硕士 ， 讲师 ， 主要从事 冲击动力学研究 。
吴世永， ： 等 钨合金弹侵彻 圆柱壳靶板的数值模拟
２ ２ 钨合金弹 侵 彻 圆柱 壳靶 板不 同位置 时速 度 随 时 间的 ．
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第３ ２卷
第１ １期
四 川 兵 工 学 报
２１ ０ １年 １ １月
【 武器装备 】
钨 合 金 弹 侵彻 圆柱 壳靶 板 的数值 模 拟
吴世 永 王伟 力 ， ， 江炎 兰
（ 海军航空工程学院 ａ 基础部 Ｉ． ． ｂ 兵器科学 与技术 系 ， 山东 烟 台 ２ ４ ０ ） ６０ １
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的结论是一 致的。而在初始侵彻速度相 同的情况下 ， 余速 剩