靶板厚度对横向效应增强型侵彻体作用效果的影响

为了分析靶厚对横向效应增强型侵彻体(PELE)作用效果的影响,采用改变靶板厚度的方法,对PELE以固定速度垂直撞击靶板进行了数值仿真和实验验证.结果表明:随着靶板厚度的增加,穿过靶板弹体的轴向剩余速度呈缓慢下降趋势,破片径向速度呈先增大后减小的趋势;当靶板厚度增大到一定程度时,弹丸的能量大部分耗散在穿甲过程中,横向效应显著减弱.对某一既定的弹靶系统而言,存在最利于PELE发挥横向效应的靶板厚度.     

横向效应增强型侵彻体撞击金属薄板理论模型

为了分析影响横向效应增强型侵彻体( PELE)弹壳体横向速度的因素,该文建立了其横向速度的理论分析模型.该模型基于动能定理和动量定理,考虑了PELE弹对金属薄板灵敏度的要求,结合了PELE弹作用原理及其对金属薄板的作用特点.综合考虑了装填材料及靶板材料的声阻抗、弹体的密度和泊松比、靶板密度及厚度、着靶速度、弹丸壳体的内外径比和长径比因素.结合实战用PELE弹的结构、靶板条件和速度范围,利用LS-DYNA软件进行了三维数值仿真.研究结果发现:PELE弹在壳体自身和装填材料的共同作用下,壳体的横向速度随着弹丸着靶速度和装填材料声阻抗的增大而增大,其理论分析模型计算结果与仿真结果一致性较好.     

垂直侵彻下钢筋混凝土靶抗侵彻性能的理论与数值分析

为了进一步分析钢筋混凝土靶的抗侵彻性能,首先对已有的动能守恒式加以修正,推导出考虑靶内钢筋影响的弹体剩余速度公式;其次根据Hanchak侵彻试验建立钢筋混凝土靶有限元模型,获得弹体剩余速度并验证该模型的可行性;最后定量分析含筋率和弹着点对钢筋混凝土靶板抗侵彻性能的影响。研究结果表明:修正模型的弹体剩余速度预测值与原模型相比,和试验值的吻合度更高。靶板含筋率在1%～3%时,其抗侵彻性能随着含筋率的提高而增强;但增长速度呈减小的趋势,其中含筋率从1%提高至1. 5%时,靶板抗侵彻性能增长得最为明显。含筋率3%时,与弹体击中网眼和单排钢筋相比,击中钢筋交叉点处的靶板抗侵彻性能明显增强,较上述两者提高约10%。     

PELE斜侵彻有限厚靶板数值模拟

针对PELE斜侵彻均质靶板问题,在AUTODYN-3D平台下用数值模拟方法研究了斜侵彻下着角和其它参数对PELE破片杀伤和穿甲双重终点效应的影响.结果表明,在PELE能够贯穿靶板前提下,着角越大,产生的横向效应越明显,且轴向速度呈下降趋势.得到了斜侵彻情况下靶板厚度、靶板材料和弹着速对PELE终点效应的影响规律,以及当着角改变时,靶板厚度、靶板材料和弹着速对PELE终点效应的敏感度变化规律.     

四维相位速度,四维波粒速度与多普勒效应

根据四维速度矢量,四维波矢量和德布罗意物质波假说,引入波的四维相位速度和四维波粒粒速度,指出在洛仑兹变换下,波的相位速度与质点的速度具有相同的变换关系,并利用四维相位速度和四维波粒速度讨论了洛仑兹变换下的多普勒效应,得到多普勒频移的普遍公式。     

高速弹体对混凝土拱形靶体的侵彻效应分析

混凝土拱结构由于其拱形受力特性,在高速弹体作用下其侵彻效应将与混凝土板梁结构存在一定的差异.为分析混凝土拱结构在高速侵彻荷载作用下的动力响应及侵彻效应特性,考虑弹体侵彻高加载率下混凝土的应变率效应,采用SPH-Lagrange耦合方法,建立了弹体高速冲击作用下的侵彻耦合模型,并且验证了该耦合模型对此类问题模拟的可靠性;同时采用该耦合模型研究了混凝土拱形靶体在高速弹体外拱及内拱冲击作用下的贯穿破坏发展过程,并分析了弹体侵入拱形靶体的非贯穿侵彻破坏效应.结果表明:拱效应对混凝土拱形靶体的侵彻破坏过程具有重要的影响;弹体从外拱侵彻引起拱形靶体的动力响应、破碎区深度以及弹体贯穿的残余速度均小于内拱侵彻.     

横向多普勒效应与广义相对论

从广义相对性原理和等效原理所导出的普遍公式出发,分析有关检验横向多普勒效应的转盘实验,除了能说明那些简单的实验外,对一些较为复杂的问题也能给出较完满的广义相对论解答,从而进一步肯定了广义相对论的普遍意义.     

素混凝土及钢纤维混凝土在弹体侵彻作用下的三维数值模拟

利用ANSYS/LS-DYNA有限元软件对素混凝土以及钢纤维体积含量为3.0%的钢纤维增强混凝土靶板抗侵彻问题进行了数值模拟.在三维有限元计算模型中引入了JHC(Johnson_Holmquist_Concrete)累积损伤材料模型以描述钢纤维混凝土的破坏效应,弹丸采用Johnson_Cook材料模型.弹丸贯穿靶板后剩余速度的计算结果与在直径为37mm滑膛炮上所获得的实验结果误差在5%以内,同时很好地模拟了两种混凝土靶板的成坑和破坏现象.计算结果表明,用JHC模型来描述混凝土的抗侵彻问题是可行的.     

破片侵彻钢/陶瓷/钢复合板的特性分析

为了从理论角度分析钢/陶瓷/钢复合板抵御爆炸破片的侵彻能力,将钢/陶瓷/钢复合靶板简化为由单层的薄板(钢面板)与陶瓷/钢复合靶板组合而成,建立了破片侵彻复合板过程的理论分析模型。结合Florence模型推导了弹体穿透钢/陶瓷/钢复合靶板的剩余速度公式。采用非线性动力学计算程序AUTODYN模拟了圆柱形破片对钢/陶瓷/钢复合靶板的侵彻过程,模拟结果与理论计算结果吻合较好,推导得到的理论公式具有一定的工程实用性。     

橡胶复合靶板抗成型装药射流侵彻研究

为研究橡胶复合靶板对成型装药射流的干扰作用机理,分析了射流侵彻“三明治”结构橡胶复合装甲时应力波在多层介质中的传播,研究了背板上射流作用区域的质点运动规律.运用开尔文—亥姆霍兹流体不稳定性原理分析了橡胶复合靶板背板质点速度对射流的干扰作用.预测了倾角以及橡胶夹层厚度对复合装甲抗射流干扰的影响.通过X-光脉冲试验和剩余穿深试验获得了射流侵彻复合靶板后射流变形情况和射流剩余侵彻能力变化情况.证明了采用应力波原理和开尔文—亥姆霍兹不稳定性分析橡胶复合靶板对射流干扰作用机理的可行性与正确性.试验证明橡胶复合装甲具有优异的防护能力,可以作为一种新型防护装甲.     

小型天体穿透器的冲击和侵彻分析

设计了一种小型穿透器的结构样机,目的在于提供一种用于月壤探测的高速撞击穿透器结构.该穿透器结构质量轻、刚度高,具有优良的减振性能,能够有效地撞击穿透小天体.利用理论、数值分析和仿真相结合的方法,分析了小型穿透器撞击时的冲击响应以及正入射和斜入射靶体后的侵彻过程,从而探索深空探测领域撞击探测任务的撞击防护要求.结果表明,所设计的穿透器可以有效保证内部元器件的生存,其工作模块加速度响应小于输入值,达到了减缓冲击的效果,保护了内部仪器,使其在冲击过后依然可以正常工作.     

基于刚塑性有限元的GFM精锻锻透性仿真

采用商用软件DEFORM用刚塑性有限元理论对GFM精锻锻透性进行了仿真研究,确认了GFM锻不透的问题并指出锻透性最大只能达到约60％,且与摩擦条件的影响关系不大,进而得出了GFM锻透性FPE与压下率△h／R的5次方回归关系式,为GFM精锻的工艺设计提供了参考。     

小口径穿甲试验靶板弹孔和残余弹体显微组织研究

根据小口径穿甲试验结果,从材料微观结构的变化和分析研究靶板的抗力、损伤机制和穿甲弹的侵彻消耗过程.利用扫描电镜和光学金相显微镜研究了45#钢靶板高速冲击穿孔的显微组织,从穿孔表面到靶板内部,可分为熔化快凝层、再结晶细晶层、形变层和正常基体组织.在细晶层和形变层中,铁素体晶粒的变形量要远远大于珠光体的变形量,部分珠光体开裂,其周围形成微裂纹或微孔洞.侵彻过程中残余弹体的显微结构变化和质量侵蚀消耗仅局限在头部3～4 mm的狭小区域内.     

起伏地表下合成震源记录剩余偏移速度分析

提出一种起伏地表下新的剩余偏移速度分析方法.应用控制照明技术,克服了由于在起伏地表上合成的震源波场不是平面波震源波场而不能应用剩余速度校正公式的障碍,使得射线参数在偏移和速度分析过程中保持一致,且避免了因横向变速而导致的平面波震源波场在传播过程中的畸变.利用改进的合成震源记录叠前深度偏移,直接从起伏地表延拓波场和成像,偏移前无需对地震数据做静校正或重定基准面.合成数据试算表明该方法是有效和实用的.     

梯度密度弹芯材料PELE侵彻行为数值模拟

采用AUTODYN-3D数值模拟方法,研究了梯度密度弹芯材料横向效应增强弹（PELE）侵彻金属靶板的力学行为和横向增强效应. 结果表明,弹芯材料梯度填充方式对PELE侵彻行为有显著影响,在要求获得较大PELE头部横向速度下,采用波阻抗递减弹芯材料填充方式PELE,可产生较理想的横向增强效应. 对于波阻抗递减填充弹芯材料PELE,各段长度按指数递减或均匀分布方式填充,更有利于横向增强效应的发挥.     

圆锥杆斜侵彻水泥靶时应力波传播特性研究

根据动能定律和刚体平面运动微分方程,建立了圆锥杆倾斜侵彻半无限厚水泥靶时的动力学方程。对这些方程进行数值求解,求得侵彻时的轴向撞击力和横向撞击力,讨论了初始侵彻角度对轴向撞击力和横向撞击力的影响。在此基础上,建立了圆锥杆的波动方程,分别研究了正应力和剪应力在圆锥杆中的传播规律和分布规律。研究表明,初始侵彻角度对轴向撞击...     

储层速度建模分析及域转换

通过建模的方法建立全三维空变网格速度体进行时深转换。首先对井筒、地震速度谱数据进行严格质控;然后优选体趋势约束方法将单井速度内插外推。结果表明该方法可以将井筒速度和地震速度谱高效地融合为一体,包含了丰富的横向和纵向速度的变化信息,从而实现速度体与构造形态、井筒以及井间速度变化趋势更加合理;最终使深度域构造模型更加真实地反映地下构造的变化趋势,提高域转换后数据的相关性。