弹体头部形状对铝蜂窝夹芯板侵彻特性的影响

利用一级气炮系统分别发射半球形头弹与钝头弹进行铝蜂窝夹芯板的冲击试验,分析弹体头部形状对弹道极限、夹芯板失效模式和能量吸收率的影响规律及机理。结果表明:钝头弹冲击铝蜂窝夹芯板的弹道极限高于半球形头弹;弹体头部形状对铝蜂窝夹芯板的失效模式存在显著影响;夹芯板受钝头弹冲击的能量吸收率明显高于半球形头弹,但随着弹体初动能的增加,二者间的差异逐渐减小。

基于局部相互作用理论的侵彻弹头部形状优化及仿真

以局部相互作用理论为基础,引入与弹体头部形状相关的开坑计算方法和归一化弹体头部形状方程,给出了任意头部形状弹体侵彻混凝土深度的计算模型。利用最大侵深法,得到了无量纲头部形状控制参数表达式及经典变分头部形状优化设计方法。理论计算及弹靶分离仿真模拟计算结果与实验结果吻合较好。研究结果表明:弹体头部相对半径较小时,球头锥形和球头卵形弹体优化后得到的头部形状分别为尖头锥形和尖头卵形;优化截头弹体的侵彻深度大于优化尖头弹体,而优化截锥形弹体的侵彻深度最大;弹体头部形状对弹体侵彻过载的影响显著,优化弹体头部形状可以有效地提高侵彻深度。

基于不同断裂准则的6061-T651铝合金板抗冲击性能数值仿真研究

利用ABAQUS/Explicit软件建立了弹体冲击靶板的有限元模型,并采用不同的断裂准则进行数值仿真计算。通过分析铝合金板冲击失效单元的应力状态,揭示不同头部形状弹体冲击下铝合金板的失效机理,以及断裂准则对数值仿真结果的影响规律。研究结果表明,相比MJC断裂准则,WMJC断裂准则由于考虑了Lode角的影响,预测的结果与试验更吻合。随着弹体头部曲率半径比的增大,靶板失效单元中拉伸断裂的占比逐渐增多,从而导致Lode角对数值仿真预测出的弹道极限的影响逐渐减小。此外,在不同头部形状的弹体冲击下,断裂准则对靶板失效模式的影响机制存在区别。