金属网在刚性弹头静压下的力学性能分析

金属网是由高强钢丝编织而成的三维网状结构,在近程武器(如火箭弹、迫击炮弹)拦截中应用广泛。为研究分析金属网与弹头间相互作用的力学性能,结合金属网的实弹拦截试验情况和破坏特点,设计了刚性弹头加载装置和金属网静压试验平台,开展了刚性弹头加载装置静压金属网的力学性能试验研究。结果表明:在受到加载装置向下静压的过程中,金属网整体上呈现漏斗型变形,金属网中与弹头接触部分的菱形网孔呈现逐步接近于弹头剖面形状的变形;金属网的破坏位于与弹头接触部分的菱形网孔中钢丝交叉节点处。依据试验现象及相关结果的研究,推导了刚性弹头静压金属网临界荷载的理论计算方法,分析了误差产生的原因,理论方法与试验获得的静压临界荷载吻合较好,误差在±10%以内。研究成果可为金属网拦截弹体的初步设计提供参考。

步枪弹侵彻明胶的表面受力模型

为研究步枪弹侵彻明胶的平移、翻滚规律,提出了弹头侵彻过程中的表面受力模型即迎风面上的每个微元受到动态压力和材料阻力的作用。通过对弹头表面压力的数值积分,可得到弹头所受的合力和合力矩。在此基础上利用4阶龙格-库塔法求解由刚体质心运动方程和欧拉运动方程组成的弹头运动方程,得到了弹头侵彻明胶时位移、姿态随时间的变化规律。以7.62 mm步枪弹侵彻明胶的实验对表面受力模型进行了间接验证,弹头质心位移和平面投影角度的实验数据和理论预测值误差较小,表明该模型可用于预测刚性步枪弹的表面受力,从而适用于预测弹头侵彻明胶的平移、翻滚规律。