陶瓷复合装甲弹道极限速度与抗重复打击性能研究

为研究某型轻质陶瓷/纤维复合装甲(碳化硼陶瓷/碳纤维/芳纶/超高分子量聚乙烯)抗12.7 mm穿甲燃烧弹打击的能力,试验得到了单发12.7 mm穿甲燃烧弹侵彻轻质陶瓷/纤维复合装甲的弹道极限速度。借助LS-DYNA软件建立枪弹侵彻陶瓷复合装甲的有限元模型,采用有限单元-光滑粒子耦合算法(FEM-SPH)计算了其极限穿透速度,分析得到了侵彻过程中陶瓷复合装甲的响应特性,仿真弹道极限速度结果与试验的误差小于5%,验证了模型的合理性。在此基础上进一步研究了靶板的有效防护区域分布和抗双发枪弹重复打击的能力及其影响因素。结果表明:陶瓷复合装甲平面内抗弹性能并不一致,受弹着点位置影响可大致分为中心区、偏心区和边缘区。偏心区整体抗侵彻性能优于中心区,但是背板变形量更大,平均增加了约30%,复合材料层间分层破坏明显;边缘区由于不能形成完整的陶瓷锥,抗侵彻性能最差,不能形成有效防护。靶板抗双发枪弹打击的能力受着靶间距的影响,当枪弹同时着靶时,若着靶间距不小于4倍弹体直径,靶板可以抗双发枪弹重复打击;当枪弹先后着靶时,若着靶间距不小于6倍弹体直径,靶板可以抗双发枪弹重复打击。

钨合金球形破片侵彻陶瓷/DFRP复合靶的弹道极限速度

研究钨合金球形破片垂直侵彻陶瓷/DFRP复合靶的弹道极限速度v50。首先,利用弹道枪动加载设备,对钨合金球形破片垂直撞击不同厚度比的陶瓷/DFRP复合靶进行了实验研究,获得了弹道极限速度(v50)与复合靶面密度(AD)之间的关系;其次,根据量纲分析和相似理论,研究了钨合金球形破片侵彻陶瓷/DFRP复合靶的模拟律,并建立了弹道极限速度v50的经验关系式。经验关系的预测值与实验结果吻合较好。研究结果对破片式战斗部及轻型装甲防护结构的优化设计都具有十分重要的应用价值。

钢球侵彻钛合金靶板弹道极限速度

研究钢球垂直侵彻 TC4和 TA7钛合金靶板的弹道极限速度 v50 ,并建立了不同弹靶条件下 v50 经验关系 .实验结果表明 :在钛合金靶板厚度一定的条件下 ,v50 随钢球直径呈指数规律递减 ;在钢球直径一定的条件下 ,v50 随钛合金靶板厚度呈指数规律递增 ;在相同实验条件下 ,TC4靶板的 v50 明显大于 TA7靶板 .

球形破片侵彻高强度装甲钢的弹道极限速度计算

为了研究弹道极限速度对高强度装甲钢抗弹性能的影响,依据A-B模型将球形破片对高强度装甲钢的侵彻过程分解为三个不同的阶段:初始压缩阶段、惯性压缩阶段和绝热剪切阶段,给出不同阶段的能量损失计算公式,进而推导出弹道极限穿透速度的计算公式,并将其计算值与实验值进行了比较.结果表明,实验数据和模型计算结果的误差在10%以内,证明了其计算公式的正确性.

刚性尖头弹垂直撞击金属厚靶板极限速度分析

研究了刚性尖头弹垂直撞击金属厚靶板扩孔冲塞型和延性扩孔型穿孔模式 ,提出分析最小穿透能量的两阶段工程模型 .应用功能原理和圆柱形空腔膨胀理论得到第一阶段侵彻扩孔耗能 .考虑靶板背面自由边界的影响 ,应用Taylor扩孔理论计算延性扩孔型穿孔第二阶段耗能 ;考虑加速塞块和剪断塞块所损耗的能量 ,由动量和能量原理导出扩孔冲塞型穿孔第二阶段剪切冲塞耗能 .由两阶段总的耗能最小确定第一阶段的侵彻深度 ,从而得到最小穿透能量的解析解 .与铝合金和装甲钢靶板弹道试验数据比较表明 ,该文两阶段模型的计算结果与试验结果吻合较好 .

航空用防弹复合材料弹道极限速度的估算

结合实验对物理模型法和统计模型法进行了分析。在分析误差原因的基础上 ,采用量纲分析法对S.Tsai的物理模型法做了有效的修正 ,解决了摩擦阻力项系数的表征和求值方法 ,并提出了用修正的物理模型法计算弹道极限速度的步骤。同时 ,考虑了弹速对能量吸收的影响 ,对统计模型法进行了合理的修正。通过实验验证得出 ,修正后的

破片斜侵彻靶板弹道极限速度分析

文中以球型破片为对象,采用实验和仿真方法研究了钨球斜侵彻不同结构靶板时,弹道极限速度随侵彻角的变化趋势。研究表明:钨球斜侵彻不同结构的靶板时,弹道极限速度随侵彻角的变化规律具有相似性;同时还研究了与钨球同质量、同体积的钢球斜侵彻同一结构靶板时,弹道极限速度随侵彻角的变化趋势,得出了相应结论:对于同一球型破片,直侵彻能贯穿的靶板,当侵彻角大于一定值时,即使侵彻速度很高也无法贯穿,直至破片碎裂嵌埋。上述结论,对战斗部威力设计、弹靶作用最佳位置的确定都具有十分重要的意义。

某弹丸45°攻角下侵彻装甲钢板的极限速度研究

文中使用数值模拟、理论分析与试验相结合的方法,分析某弹丸在45°攻角条件下对均质装甲钢板的弹道极限速度,以验证仿真模型的合理性及试验方法的有效性。首先通过仿真和理论公式预估45°攻角下侵彻均质装甲钢板的弹道极限速度;然后将所得结果与工程试验结果进行对比。通过对比分析可知,仿真和理论计算结果与工程试验结果一致性较好,可为今后相似研究提供有效数据支撑和理论依据。

同步带传动的极限速度和最佳速度

根据梯形齿同步带传动额定功率计算公式,推导出同步带传动的极限速度和最佳速度计算公式;求出了7种梯形齿同步带带宽为基准宽度、啮合齿数系数为1时的极限速度和最佳速度。

弹道极限速度试验值异常性检验方法研究

针对基于量纲分析获得弹道极限速度计算模型函数基础上通过若干试验值拟合获得计算模型的方法,研究弹体侵彻靶体试验所获弹道极限速度试验值异常性的检验方法.根据统计学原理,提出了特定置信水平下标准化残差值在标准正态分布置信区间落入度的弹道极限速度试验值检验方法;同时,进行了3.0,4.5,6.0,7.5,9.0,10.0g共6种质量35CrMnSi钢FSP弹体对4mm和5mm两种厚度典型高强度低合金(HSLA)钢板的侵彻试验,获得了12个弹道极限速度试验值,基于量纲分析及试验数据获得了相应的弹道极限速度计算模型;并以此模型为实例,根据95%置信水平下标准化残差值在(-1.96,1.96)区间落入度进行了弹道极限速度计算模型的检验和修正,研究结果表明所提方法可用于弹道极限速度试验值异常性的检验.

中断起飞极限速度的计算分析

提出了计算中断起飞极限速度的基本公式和程序设计方法,根据飞行部门中断起飞的实际问题,对两种情况的中断起飞过程进行了计算分析。计算方法和过程分析对于飞行中处置中断起飞特情具有指导意义。

破片贯穿目标等效靶的极限速度

破片贯穿目标等效靶的极限速度是弹药、战斗部工程关注的问题之一。本文介绍了实验确定破片极限速度的基本方法，并用能量法建立了理论分析模型。此法对破片式杀伤战斗部和其它弹药设计具有一定的参考价值。

弹道极限速度V50在材料抗弹性能评价中的应用研究

本文详细介绍了防护材料和产品常用抗弹性能表征参量弹道极限速度V50,对弹道极限速度V50的概念特点、以及在材料抗弹性能表征中的应用和试验测定进行了分析。研究表明,弹道极限速度V50作为防护材料和产品的基准抗弹性能,是抗弹性能设计和抗弹安全评估的关键参量。对存在抗弹混合结果速度区的防护材料和产品,可以通过测定V50和标准偏差s得到不同置信概率下的弹道极限速度V0的估值。分析认为,只有在混合结果速度区内有效射击的分布偏差s计算得到V0才有意义,V50的试验评价速度差大小与V50试验值的精度没有必然的关联性。

连续铸造极限速度的数值模拟

本文从结晶器壁内表面的假设出发，提出了一种新的摩擦计算模型，避免了求解温度场需测定铸件表面温度和热流的难题，同时，根据限制连续铸造速度的因素对无二次冷却情况下的小规格圆铸锭连续铸造极限速度进行了计算，计算值与实测值十分吻合。

轮式车辆雨天行驶极限速度分析

雨天公路上会有积水,轮式车辆(以下称车辆)高速行驶时,将产生动压水膜,使车辆失去控制,致使发生重大交通事故.因此对动压水膜的形成进行了分析,构建了车辆雨天行驶极限速度的数学模型,并通过实例,确定了雨天车辆行驶的极限速度.

关于质点直线下落极限速度的讨论

本文用定性方法讨论了受重力及与速度平方成正比的媒质阻力作用下，质点铅直方向运动的极限速度问题．证明了以极限速度下落的匀速运动是Ｌｉａｐｕｎｏｖ稳定的，但非渐近稳定．最后谈了一点关于理论力学教学内容更新方面的看法．

极限速度半经验算式的应用范围及其推广的实验研究

薄板或有限厚度板,受到弹丸撞击时,需要研究极限速度(最小穿透靶板速度)v_L。为了能用较少的试验数据确定v_L,用实验方法研究极限速度的半经验算式v_L^2=v^2-v_r^2的使用范围,并将其推广应用到估算速度v(?)2000m/s撞击的多层靶板的极限速度v_L。

普通 V 带传动极限速度和最佳速度计算

根据单根Ｖ带额定功率的计算公式，推导出求解普通Ｖ带传动极限速度ｖｌｉｍ和最佳速度ｖｏｐｔ的两个方程。

钨合金球形破片侵彻低碳钢的弹道极限速度计算模型

为得到更大速度适用范围的钨合金球形破片侵彻低碳钢板弹道极限速度计算模型,分析不同着靶速度下钨合金球形破片侵彻低碳钢板的侵彻破坏特征,建立了包含弹、靶主要力学参数的弹道极限速度计算模型,模型系统考虑破片刚性、塑性、侵蚀以及破碎侵彻等情况;根据模型求解需要,针对钨合金破坏特征建立对应速度阈值的计算方法;基于已有试验数据,应用信赖域方法获得模型系数,建立弹道极限速度计算模型;开展破片对Q235、Q345E钢板弹道侵彻试验,根据试验结果分析模型的计算精度。结果表明:该模型计算结果较试验结果平均误差和最大误差均低10%,较现有弹道极限速度计算模型计算结果平均误差减少了60%。

钢破片侵彻靶板弹道极限速度研究

使用数值计算与试验相结合的方法,首先利用非线性显示动力分析有限元程序LS-NYNA,建立了钢破片侵彻靶板的有限元模型,然后设计弹道极限速度(V50)试验,得到大量的试验数据。通过对比模型与试验结果,验证模型计算的准确性。最后利用模型计算结果拟合了弹道极限速度经验公式,并验证了现有的几种不同材料靶板等效厚度公式的准确性。