半穿甲舰炮弹药侵彻舰船靶板数值仿真研究

研究了舰炮半穿甲弹对舰船靶板侵彻能力,采用LS-DYNA有限元软件对美海军奥托·梅拉127 mm和76 mm舰炮弹药临界跳弹、打击甲板和侧舷靶板进行仿真,结果表明：以300 m/s速度打击15 mmE36钢板条件下,127 mm弹的临界跳角为9.5°,76 mm弹为29°;从甲板和侧舷攻击条件下,两弹均具备穿透多层舰船靶板的能力。舰炮弹药攻击舰船目标,可考虑适当延迟舰炮弹药起爆时间,在其进入内部重要舱室时引爆,提高对船体的毁伤效果。     

大长径比弹体侵彻混凝土结构强度、稳定性及振动特性研究

针对典型大长径比弹体SDB在侵彻混凝土靶时的结构强度及稳定性问题,基于空腔膨胀阻力模型,给出了其在不同打击工况下极限安全壁厚、抗弯破坏临界倾角及攻角的控制要求。基于压弯耦合屈服条件,研究了着靶速度、着靶姿态及无量纲壁厚对弹体结构塑性弯曲失稳的影响规律,进一步得到了保证弹体稳定条件下结构参数(长径比、无量纲壁厚)、着靶状态参数(着靶速度、着靶姿态)及弹体材料强度间的耦合约束控制条件。考虑大长径比对弹体结构振动响应的影响,通过有限元模态分析及谐响应分析获取了弹体结构的固有频率及模态振型,揭示了结构的振动响应特性。研究结论和成果可为大长径比弹体结构设计、能力评估及弹目交汇参数控制提供思路和依据。     

有限厚钢筋混凝土参数对破片侵彻性能的影响

为研究钢筋混凝土中钢筋参数对破片侵彻混凝土的影响,通过分析混凝土破坏模式、质量损失和破片剩余速度,得到不同钢筋配置情况下破片对侵彻混凝土的损伤规律。采用正交优化的方法研究了破片对不同钢筋配置(间隔、钢筋直径和嵌埋深度)混凝土的侵彻效果。研究结果表明：在破片不接触钢筋时,各参数对破片剩余速度影响小,利用PLS分析方法得到钢筋间距此时的影响最大,其回归系数为-0.79;破片接触混凝土时钢筋直径对剩余速度影响最大,在中间及交界处位置的平均侵蚀质量分别减少24.1%和31.6%,平均剩余速度分别减少83.2%和97.1%。得到了3种位置下最佳的钢筋抗破片侵彻参数,研究结果对于防护破片侵彻的钢筋混凝土结构参数设计提供了参考依据。     

钻地武器:伊拉克地下工事的克星

从“阿米里亚”防空洞惨案说起1991年2月13日夜,422名伊拉克居民为了躲避美英空袭,躲进了阿米里亚(Amariya)防空洞。清晨3点左右,以美国为首的多国部队向巴格达发起猛烈攻势,美军在3分钟内先后投下2枚钻地炸弹击中防空洞,将防空洞厚2.15米的钢筋混凝土层以及覆盖层部分炸开,弹洞直径2米左右,408名男女老少当场死亡,仅有14人幸免于难。这就是著名的“阿米里亚”惨案。     

球头弹低速斜侵彻下靶板穿甲破坏机理

为探讨球头弹低速斜侵彻下靶板的破坏机理,通过系列弹道试验,对比分析不同初始速度下弹体的变形、靶板的破坏模式以及靶板的破口大小和形状;同时采用ANSYS/LS-DYNA对弹靶作用过程进行数值模拟。结果表明:低速斜侵彻下靶板响应非完全对称,根据受力特征可将靶板划分为四个不同区域,即接触区、弯曲区、拉伸区、对称区;薄板的穿甲破坏可分为四个不同的阶段,即隆起变形、碟形变形、弯曲变形、弹体贯穿阶段;不同初始速度下靶板出现四种典型的穿甲破坏模式,随着初始速度的增加依次为隆起—碟形变形、隆起—碟形变形—拉弯撕裂破坏、隆起—碟形变形—拉弯剪切破坏、隆起—拉弯剪切破坏。斜侵彻下靶板破口形状为椭圆形,随着初始速度的增加,破口长径不断减小,形状由椭圆形向卵形过渡。