靶板厚度对破片声发射信号特征的影响研究

为研究铝合金靶板厚度对靶板声发射信号特征参数的影响,对直径8 mm球形破片侵彻不同厚度铝合金靶板进行数值模拟研究,获得靶板侵彻过程中的声发射信号。仿真分析不同速度下靶板厚度对破片侵彻过程中声发射信号特征参数的变化,研究发现:靶板厚度在3 mm~10 mm范围的声发射信号特征值幅度随破片速度的增大而增大;根据靶板厚度与靶板声发射信号特征参数的关系,选择合适厚度靶板对破片声发射信号进行分析。

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。

靶板厚度对卵形弹丸垂直贯穿中等厚度混凝土靶的影响

为研究卵形弹丸贯穿中等厚度混凝土靶体的贯穿规律,开展直径60 mm尖卵形弹丸贯穿不同厚度混凝土靶体的侵彻实验,获得了不同撞击速度的弹丸贯穿不同厚度混凝土靶体的剩余速度规律。结合无网格SPH方法、RHT混凝土本构以及状态方程,对贯穿实验进行数值模拟,对不同工况下的弹丸过载规律以及靶体的损伤过程的分析发现:弹丸贯穿中等厚度混凝土靶体的贯穿过程分为开坑阶段、隧道稳定侵彻阶段以及靶背影响出靶阶段,在相同初始撞击速度下的靶背影响区的厚度随着靶体厚度的增加而增大。实验结果与数值模拟结果对比,表明模型能够有效模拟弹丸贯穿混凝介质问题,研究结果可为贯穿机理的研究提供参考。

层压复合材料靶板的准静态侵彻性能研究

利用MTS测试系统对层压复合材料靶板的准静态侵彻性能进行了试验。考察了Twaron、PVA(TS)、PVA(TP)3种靶板的靶板阻力和穿孔能量与靶板厚度或面密度的关系;对不同厚度层压板构成的靶板组合体的测试结果表明:靶板中分层的存在,将降低靶板的最大侵彻阻力和能量吸收能力,预置分层的靶板结果却有所不同,主要原因是由于两者对侵彻的响应行为有很大差异;试样的尺寸对准静态侵彻过程中能量的吸收有着很大的影响,证实了靶板的整体响应是能量吸收的重要途径。

爆炸成型弹丸垂直穿透钢板靶后破片飞散特性

为了能够利用爆炸成型弹丸打击目标前的初始条件对目标内部的破片分布进行量化预测,从而可以对目标打击策略进行优化升级,采用了经过实验数据验证的数值仿真方法,对某爆炸成型弹丸垂直穿透钢板所形成的靶后破片进行了研究,分析了靶后破片的数量与所处飞散角度的关系,建立了上述关系与着靶速度(1 700~1 900 m/s)、靶板厚度(30~70 mm)、破片来源(爆炸成型弹丸或靶板)的联系.结果表明:可以通过初始条件可靠地量化预测破片分布,并且靶板及爆炸成型弹丸产生的靶后破片相对累计数量随飞散角的增加而呈Weibull累积分布函数式增加.

活性破片侵彻不同厚度铝靶的数值模拟

活性破片通过动能侵彻和内爆两种毁伤方式联合作用目标,相比于传统的惰性金属毁伤元,可大幅度增强对目标的毁伤效应,尤其是对燃爆类目标的引燃引爆能力。以Al/PTFE活性破片为研究对象,采用Autodyn-2D非线性动力学软件对活性破片侵彻铝靶进行了数值模拟,对比了Lagrange、Euler、SPH三种算法的仿真结果,运用SPH算法仿真研究了靶板厚度对毁伤效果的影响。结果表明,在相同靶板厚度下,随着活性破片撞击速度的提高,靶板碎片速度达到稳定的时间越短,靶板碎片峰值速度相对撞击速度的衰减值越大,在相同的撞击速度下,靶板越厚,靶板碎片峰值速度相对撞击速度衰减的百分比越大。