长杆射弹对钢纤维混凝土靶开坑特性的实验研究

为考察射弹对钢纤维混凝土靶的侵彻特性,采用57mm轻气炮,进行了小尺寸模拟射弹对钢纤维混凝土靶(钢纤维的体积分数为2%)的侵彻实验。实验中观察了钢纤维混凝土靶的开坑形状,测量了射弹的击靶速度,并且采用注沙法测出靶体的开坑体积,计算出射弹对靶体的侵彻体积,得到了长杆射弹的动能与侵彻体积的关系。引入射弹单位面积的冲击动能和靶体单位侵彻体积的冲击动能,结合钢纤维混凝土靶的实验数据,考察了两者之间的关系。     

钨杆超高速侵彻混凝土靶侵彻深度研究

为探究钨杆超高速侵彻混凝土靶的侵彻深度随弹体初速的变化规律,利用125 mm火炮开展钨合金杆弹侵彻混凝土试验,验证了数值模拟的合理性。利用LS-DYNA有限元软件,对超高速侵彻过程进行数值模拟,结合数值模拟结果进一步分析超高速侵彻过程。研究结果表明：(1) 0.2～1.6 km/s速度范围内,弹体质量侵蚀率与弹体初始动能呈线性关系;(2)侵彻深度随弹体初速增加呈现先增加后减小现象,在初速1.2 km/s附近存在侵深最大值约80倍弹径,超高速条件下侵彻深度对于中低速侵彻并无优势;(3)随着侵彻速度的增加,流体侵彻阶段的侵深变化不大,而刚体侵彻阶段大幅度降低,使总侵深大幅降低,导致总体侵深曲线呈现先增大后减小的趋势。     

超空泡射弹侵彻间隔薄靶的数值模拟研究

为分析超空泡射弹侵彻水下间隔薄板的毁伤效应,建立了固-液-气三相耦合计算模型,采用AUTODYN非线性有限元程序对侵彻过程进行计算,重点分析了空泡演化规律和人射角对弹体毁伤特性的影响.结果表明:超空泡射弹垂直侵彻间隔靶时的空泡演化规律与实验结果基本一致;弹体斜侵彻靶板时,着靶前的空泡形态不对称,且着靶角度越大,不对称性...     

高速弹丸侵彻混凝土靶板等效厚度研究

利用LS-DYNA软件对弹丸垂直侵彻贯穿C35强度混凝土靶板的过程进行了数值模拟,建立了混凝土靶板与等效靶的模型,获得混凝土靶板与等效靶的厚度转换关系.弹丸分别以1200、1000、800 m/s的速度垂直侵彻贯穿不同厚度混凝土靶板,获得不同厚度下混凝土靶板剩余穿透速度;以45#钢作为等效靶材料,根据靶体吸收动能等效原...     

不同截面形状复合长杆弹对陶瓷复合靶板侵彻研究

采用数值模拟技术研究了由3种不同截面形状的钨芯外包覆一层钢,形成的钢包覆层复合长杆弹在入射速度为1200m/s～1700m/s时对陶瓷/金属复合靶板的侵彻过程。结果表明:对于同一入射速度、相同弹体长度、同种材料的弹芯和包覆层以及靶板材料而言,等面积的六边形截面钨芯复合长杆弹的侵彻深度明显大于圆形及方形截面,方形及六边形截面与和它们等外接圆形成的圆形截面复合长杆弹侵彻深度没有明显差别,本研究认为这是与不同截面钨芯的外接圆直径直接相关。六边形截面长杆弹侵彻过程中的自锐化现象是其侵彻深度明显大于其它两种弹体的主要原因。     

分段式长杆体结构对侵彻能力的影响研究

运用AUTODYN2D软件模拟两段式平头长杆体侵彻靶板的过程.结果表明,在杆体初始动能相同时,Ⅰ型刚性连接器连接的长杆体的后段材料选用铀时侵彻深度大,而填充缓冲材料的Ⅱ型连接器连接的长杆体的前段材料选用铀时侵彻深度更大.从而得出:分段式长杆体前、后段材料以及连接器材料不同,侵彻效率不同;Ⅱ型连接器连接的长杆体比Ⅰ型连接...     

无攻角弹体斜侵彻多层间隔混凝土靶板特性

为了能清楚地了解无攻角弹体斜侵彻多层间隔混凝土靶板的特性,采用LS-DYNA3D动力有限元软件对弹-靶作用过程进行了一系列数值模拟研究,描述了斜侵彻过程中的基本现象,分析了弹体X、Y两个方向的加速度变化规律,揭示了靶板间距、层数对抗弹性能的影响。研究表明,在总厚度一定的情况下,靶板间距的减小或者层数的增加均会降低靶板的抗弹性能,但当靶板层数较多时,抗弹性能随靶板层数的增加变化不大。所得结论对防御工事、地下掩体的构建具有参考价值。     

钛合金半穿甲战斗部高速侵彻钢靶性能对比实验研究

选择3种典型性能的钛合金：中强高韧性能TA15合金、高强中韧性能Ti67合金和超高强低韧性能Ti36合金设计了半穿甲战斗部,应用火炮进行了3种钛合金半穿甲战斗部高速斜侵彻单层钢靶性能对比的实验研究。结果表明：战斗部速度在760～780 m/s时,(1) 2发TA15合金战斗部均贯穿钢靶,回收战斗部结构完好;(2) 2发Ti67合金战斗部也贯穿钢靶,仅1发回收的战斗部结构完好;(3) 2发Ti36合金战斗部在穿透钢板后均发生断裂;(4)在3种钛合金中,中强高韧性能TA15合金和高强中韧性能Ti67合金都适合作为半穿甲战斗部壳体材料,进一步对比该2种合金,TA15合金强度中等,但韧性和强度匹配良好,抗绝热剪切能力强,综合性能较佳,可优先作为高速下半穿甲战斗部壳体材料。     

弹丸斜侵彻多层混凝土靶弹道预测方法

针对弹丸斜侵彻多层混凝土靶弹道姿态的快速预测问题,基于空腔膨胀理论和刚体动力学理论,建立了弹丸斜侵彻多层混凝土靶的弹道姿态计算模型,通过编制Matlab程序实现了弹丸斜侵彻多层混凝土靶弹道姿态的快速预测.试验结果表明,所提出的弹道预测方法计算结果与试验结果符合较好,为弹丸斜侵彻多层混凝土靶的弹道稳定性影响因素分析和优化...     

钢筋钢纤维混凝土既有裂缝梁中钢纤维阻裂作用有限元分析

通过建立钢筋钢纤维混凝土既有裂缝梁和钢筋混凝土既有裂缝梁的有限元分析模型,借助ANSYS分析了两种梁在荷载作用下的裂缝尖端处应力、裂缝宽度增幅和挠度并作出对比。分析结果表明钢纤维对裂缝开展有很好的阻止作用,而且能明显缓和裂缝尖端处应力,减小梁的挠度。     

旋转弹侵彻钢板的数值模拟

利用LS-DYNA3D软件建立了弹靶几何模型,应用有限元程序对旋转弹侵彻钢板过程进行仿真计算,并通过与实验比较,验证了有限元方法的正确性。分析了转速对垂直侵彻和斜侵彻两种状况下性能的影响,通过比较不同转速情况下得到的速度、加速度等响应以及侵彻过程中弹体的质量损失情况,得出旋转对弹体垂直侵彻和斜侵彻具有一定的影响,为弹体结构的设计、改进和优化提供重要参考依据。     

型钢混凝土桁架转换层的监控与分析

对贵阳市某大楼型钢混凝土桁架转换层进行了施工期间的监控,并利用有限元分析软件ANSYS建立了带有型钢混凝土桁架转换层的结构有限元分析模型.针对工程中连接、构造和施工影响等相关因素进行有限元模型的对比分析,明确各因素对桁架受力的影响.结合施工阶段的监控数据,分析此工程中桁架受力状态的成因,为准确判断工程在正常投入使用后的...     

纤维对混凝土早期热膨胀系数的影响

在混凝土中分别掺加相同质量的碳纤维和聚酯纤维,采用平板加热器对不同类型的混凝土试件循环加热,测试了其浇筑后5～29 d的温度变形情况,计算了其热膨胀系数。龄期达到29 d,聚酯纤维混凝土热膨胀系数下降约8%,碳纤维混凝土热膨胀系数下降约20%。结果表明,纤维的掺入能有效降低混凝土的早期热膨胀系数;纤维质量相同时,弹性模量高的碳纤维较弹性模量低的聚酯纤维能更显著地降低混凝土的早期热膨胀系数。     

爆炸成型弹丸侵彻靶板的数值仿真

基于LS-DYNA的动力学分析通用有限元程序,对爆炸成型弹丸形成和侵彻靶板过程进行了数值仿真。建立了数值仿真模型,利用数值模拟技术实现了弹丸的形成以及不同药型罩结构对爆炸成型弹丸形成的影响,实现了侵彻过程中弹丸的变形与靶板的破坏状况可视化,同时对仿真结果进行了分析。通过对爆炸成型弹丸侵彻靶板的数值仿真,为开展爆炸成型弹丸毁伤机理研究奠定了良好的基础。     

球形头部弹丸侵彻运动靶板的数值模拟

为研究球形头部弹丸高速侵彻运动靶板的侵彻规律,运用LS-DYNA动力分析软件仿真研究了不同条件下球形头部弹丸对靶板的正侵彻效应,获得了运动靶板厚度、材料和弹丸着速3种参数对侵彻过程中弹丸弹道偏移、翻转角度和剩余速度的响应规律。结果表明,随着着速的提高,弹丸翻转幅度和弹道偏移量逐渐减小;随着靶板厚度的增加,弹丸正向翻转角度和轴向剩余速度显著减小,而弹道偏移量增大;3种材料运动靶板中,4340钢靶对弹丸弹道偏移、翻转角度和剩余速度的影响最大,Weldox460钢次之,LY12铝最小。     

深圳星河世纪结构方案优选

高楼结构设计,包含结构方案选定、构件内力计算、杆件和节点构造措施等三 部分内容。工程实践经验表明,高楼结构设计能否做到安全、经济、合理,关键在于选定的结 构方案是否恰当。围绕结构方案优化这一主题,探讨了以深圳星河世纪A栋办公楼为例, 就其有关的安全、经济、合理各方面进行系统的阐述,以供同类建筑在确定结构方案时参考。     

碳纤维混凝土单轴受压应力-应变本构关系

碳纤维混凝土受压应力-应变全曲线研究是对其基本力学性能进行全面认识的基础,也是表现碳纤维混凝土基本受压特性的综合宏观反映。对9组（碳纤维体积分数分别为0,0.2%,0.4%,0.6%,0.8%,1.0%,1.2%,1.4%,1.6%）碳纤维混凝土试件进行了立方体和棱柱体抗压强度试验,结果表明碳纤维混凝土立方体和棱柱体抗压强度随碳纤维体积分数的增加呈下降趋势,峰值应变随碳纤维体积分数的增加呈增大趋势。基于各体积分数碳纤维混凝土的棱柱体抗压强度和峰值应变的试验数据,拟合得到了棱柱体抗压强度和峰值应变与体积分数之间的函数表达式。利用微机控制电液伺服压力试验机测定了9组碳纤维混凝土应力-应变全曲线,参照非线弹性理论的混凝土单轴受压应力-应变本构模型,根据测得的全曲线应力-应变数据,拟合得到了应力-应变全曲线上升段表达式参数和下降段表达式参数,最后给出了基于碳纤维体积分数变化的碳纤维混凝土单轴受压应力-应变本构方程。