Numerical Simulation and Experimental Research on Penetration of Composite Ceramic Armor by Rod Projectile

The performance of composite ceramic armor penetrated by rod projectile was studied by both numerical simulation and experiment.The penetration and damage mechanisms of the projectile-armor after high-speed collision were also observed by high-speed photography.The experimental results showed that the ballistic performance of composite ceramic armor was highly affected by the density,hardness and toughness of bulletproof ceramic.The flow stress of the failed bulletproof ceramic is not only related to the pressure but also related to the strain rate.The phenomenological method based on Bodner-Partom ceramic model was introduced to derive the growth rate of damage.Numerical simulation results show good agreement with the experimental results.

负载对穿甲杆侵彻钢靶行为影响的试验和数值模拟研究

为探究负载对穿甲杆侵彻钢靶行为的影响,采用试验和数值计算相结合的方法,研究了带负载和不带负载穿甲杆对603装甲钢的侵彻行为,分析了负载、入射角度、撞击速度以及负载质心位置对穿甲杆侵彻深度、偏转角度的影响。研究结果表明:斜侵彻时负载使穿甲杆的侵彻深度提高并减小穿甲杆侵彻过程中的弹道偏转角度,提高了穿甲杆的侵彻能力;正侵彻时负载撞击靶板表面消耗能量,不利于提高穿甲杆侵彻深度;撞击速度为1400 m/s,入射角为60°时,负载降低了穿甲杆临界跳飞速度;负载质心距穿甲杆头部距离大于穿甲杆长度1/2时,弹道偏转角度减小,负载使穿甲杆的侵彻能力增强。

钨合金杆侵彻过程中的塑性流动及热软化行为

针对钨合金杆穿甲侵彻过程中的塑性变形流动及热软化机制,对高速侵彻嵌入装甲钢中的残余弹体进行微细观组织观测,利用LS-DYNA动力学软件对钨合金杆侵彻装甲钢过程中的温度分布特性进行了数值模拟,并基于MJC本构模型讨论了热软化参数对钨合金杆侵彻性能的影响。结果表明,侵彻过程中弹靶接触区域巨大的冲击压力造成钨晶粒被严重压扁,塑性变形功转化为热量使钨晶粒发生热软化并沿径向流动形成蘑菇头。绝热剪切主要沿蘑菇头飞檐处形成并演化为层片状失效脱落。钨合金弹芯材料的热软化行为对侵彻过程中的塑性流动及侵彻效率有重要影响,当热软化行为表现为低温敏感性时,弹芯蘑菇头塑性影响区厚度降低,弹尾存速增加,从而提高侵彻效率。

关于特高压输电线路分支绕跳地线一处特殊缺陷的处置分析

特高压输电线路承担着省际能源联络及清洁能源消纳的重要作用,为支撑电网经济发展、用电负荷平衡做出了突出贡献。随着特高压线路的不断投运,换位塔的应用愈加广泛,针对换位塔分支绕跳地线短路造成线路跳闸问题,从应急处置、成因分析、方案拟定等方面进行分析,以解决此类缺陷故障,避免跳闸情况的发生,保障特高压主网的安全稳定运行。

基于THOR方程的杆条复杂姿态穿甲分析模型

文中主要从支能杆的终点穿甲机理出发,通过理论分析和数值模拟及文献中的试验研究结果相结合,建立在评估精度和效率两方面兼顾的适合终点毁伤评估的大长径比杆条在不同状态下的穿甲威力参数(剩余速度、质量)评估解析计算模型。

杆式侵彻体冲击起爆反应装甲影响因素研究

该文对杆式侵彻体冲击起爆反应装甲进行了试验研究 ,分析侵彻体对夹层炸药的盖板、面板的分层侵彻机理 ,在Held准则基础上 ,提出了与杆式侵彻体的密度、长度、直径、速度因素有关的冲击起爆反应装甲的关系式。该关系式对于研究对付反应装甲的动能弹具有指导意义 。

避雷线预绞丝端口的电磁损耗分布分析

避雷线预绞丝端口所产生的电磁损耗是预绞丝端口高温的主要热源,局部高温可能导致避雷线发生损伤.基于避雷线与预绞丝之间接触点的实际分布特征,利用Comsol有限元分析软件构建预绞丝端口的三维电磁场仿真模型.通过仿真计算得到预绞丝端口的电磁损耗密度分布,并进行分析讨论.结合稳态温升实验与接触电阻测量实验对仿真模型的准确性进行验证.基于该仿真模型,探究了预绞丝端口电磁损耗与钢的相对磁导率和绞线绞合参数之间的关系.研究结果表明,仿真模型具有足够的准确性,误差没有超过8%.预绞丝端口的电磁损耗主要集中于避雷线与预绞丝之间的接触点,各排接触点的电磁损耗随着轴向距离的增加逐步递减.此外,预绞丝端口的电磁损耗与钢的相对磁导率、相邻接触点的轴向距离呈正相关.

基于轴向热路模型的架空地线与预绞丝接触端面接触电阻的计算

作为衡量电接触性能的重要参数,接触电阻的大小直接关系到电气设备的运行状况。目前主要采用离线的实验测量手段对接触电阻进行测量,测量结果与实际运行状态存在一定的差异;文中提出了一种基于轴向热路模型的接触端面接触电阻的计算方法。首先,以架空地线与预绞丝接触端口为研究对象构建轴向热路模型,其中模型的热参数采用遗传算法获得;然后结合GJ-50架空地线的实例计算结果,讨论分析了模型热参数和接触电阻的变化规律。研究结果表明:利用文中所提出的方法,可以准确得到接触端面暂态温升过程中不同温度对应的交流接触电阻,并且稳态温度下接触电阻随着加载电流的增加而减小,但不受时间计算步长的影响;该计算方法的准确性很高,接触电阻的实验测量结果和计算结果最大误差不超过9%;接触电阻与温度的关系采用Paulke等提出的公式表示时计算结果更为准确。

高速长杆弹对陶瓷装甲侵彻的数值模拟

利用三维非线性动力有限元程序LS-DYNA3D,建立了高速钨质长杆弹对多层陶瓷装甲侵彻的有限元分析模型,描述了侵彻全过程的有关物理和力学现象,对进一步研究陶瓷装甲防护及弹体侵彻性能具有一定的参考价值。

基于多场耦合的架空地线预绞丝端口的改进措施

工频短路电流作用下架空地线预绞丝端口可能因高温发生断裂失效,有必要对预绞丝端口的结构进行优化。基于传统预绞丝端口的结构特征,提出一种阶梯型的预绞丝端口结构。为证明改进措施的有效性,构建两种预绞丝端口的电磁热耦合仿真模型,其中导体长度由电磁场和温度场的边界条件位置共同确定。通过仿真模型分析工频短路电流下两种端口的电流密度和暂态温度分布。随后结合仿真结果,提出一种考虑温度不均匀分布的地线机械性能评估方法,并利用该方法对比两种端口处地线的抗拉强度和额定破断力。最后,设计暂态温升实验验证仿真模型的准确性。研究结果表明:仿真模型具有足够的准确性,误差不超过6%。相较于传统端口,阶梯型端口可避免发热瓶颈点集中于地线同一径向截面。端口处地线的额定破断力随着短路电流增大逐步下降,尤其是传统端口。同等条件下阶梯型端口处的地线机械承载能力要高于传统端口,一定程度上可以防范地线高温断裂。

架空地线预绞丝端口放电现象分析

当工频短路电流流经缠绕预绞丝的架空地线时,预绞丝端口存在放电现象,放电所产生的高温会影响地线的可靠性,有必要对预绞丝端口放电现象展开研究。对此,首先利用短路冲击电流试验平台复现工频短路电流流经预绞丝端口的运行工况;随后,开展基于小电流的预绞丝端口放电试验,进一步提取预绞丝端口放电过程的特征,结合短路冲击电流与小电流的预绞丝端口放电试验结果,对预绞丝端口的放电原因进行分析;最后,利用有限元法构建地线预绞丝端口的三维电磁场仿真模型,基于该仿真模型,分析预绞丝端口空气间隙的电场强度分布,并讨论不同预绞丝端口接触状态与电流大小对电场强度的影响。研究结果表明:预绞丝端口的放电取决于地线与预绞丝之间单个接触点所流经的电流大小,预绞丝端口放电现象容易发生于预绞丝端口第1排接触点附近的空气间隙。

长杆弹与爆炸式反应装甲平板飞散干扰模型

在一定的假设条件下,对爆炸式反应装甲干扰长杆弹的行为进行了研究,建立了长杆弹与反应装甲面背板相互作用的基本模型,用长杆弹的攻角和角速度的变化来描述干扰程度,并结合试验进行了验证。

爆炸成型杆式侵彻体对水介质间隔装甲侵彻的数值模拟

应用有限元动力分析软件ANSYS/LS-DYNA,对爆炸成型杆式侵彻体侵彻水介质间隔装甲的过程进行了数值模拟,并结合实验校核了数值模拟算法、模型及材料参数,使模拟结果与实验结果相吻合.探讨了爆炸成型杆式侵彻体侵彻水介质间隔装甲的规律,以及不同药型罩结构和爆轰波形对杆式侵彻体侵彻性能的影响.

预绞丝模型腔加工工艺探讨

本文探讨了一种预绞式拉线耐张线夹模具的加工工艺。分析比较了预绞丝螺旋线的特点和成型工艺,介绍了绞丝模具结构和型腔加工工艺。此种模具加工工艺对于加工相近的零件具有一定的参考价值。

抗弹陶瓷材料抗弹性能的理论表征

通过对杆式弹侵彻过程的力学分析,运用Tate理论方程和空腔膨胀理论,将侵彻过程的运动参量表达为材料力学性能的显式函数,进而将陶瓷材料差分效益因子表达为材料力学性能的显式函数,从而在理论上用材料力学性能的显式函数对陶瓷材料抗弹性能的试验数值指标进行了表达,以明确的数学形式表示了陶瓷材料对抗弹效能具有关键作用的力学性能参量.初步计算表明,该理论方法可以对陶瓷复合装甲抵抗杆式穿甲弹的防护效益做出近似的估计.

反应装甲对脱壳穿甲弹干扰及引爆机理研究

讨论了反应装甲对脱壳穿甲弹干扰的基本现象，弹杆的变形和断裂，模拟弹姿态变化，侵彻速度和速度损失，反应装甲被穿甲弹引爆机理以及冲击引爆判据等，对研究穿甲弹反“反应装甲”可提供有价值的参考。

考虑攻角的动能杆条对TBM目标穿甲模型研究

为改进原来杆条斜穿甲方程的缺陷与不足,正确反映实际情况中杆条剩余速度、剩余质量与攻角、着角之间的关系。根据战术弹道导弹的目标特点,从动能杆条的终点穿甲机理出发,在参考原始弹道研究的破片穿甲方程和动能杆条正穿甲方程以及修正的杆条斜穿甲方程基础上,构造了模型简化过程,建立了新的修正的动能杆条斜穿甲带攻角穿甲计算模型。通过数值仿真,得到了杆条剩余速度、剩余质量与攻角、着角之间的变化规律,并且数值模拟结果与文献试验结果较为吻合,验证了模型的准确性。说明了新建立的穿甲模型的正确性,其更适用于实际情况。

缠绕预绞丝的地线悬垂串温度分布实验分析

接触电阻和工频短路电流的共同作用是造成架空地线断线的主要原因。以缠绕预绞丝的地线悬垂串为研究对象,从集肤效应和接触电阻两个角度分析其发热机理,并通过新旧地线悬垂串处的温升实验验证分析。分析结果表明:工频短路电流流经预绞丝缠绕的地线悬垂串,预绞丝断口处和线夹内部是发热"瓶颈"点。当因悬垂串锈蚀引起接触电阻增大时,该处可能因温度过高而引发断线事故。与未缠绕预绞丝的地线悬垂串相比,缠绕预绞丝增加了悬垂串发热"瓶颈"点,增大了发生地线断线事故的风险。

铜包钢绞线及铜包钢护线条腐蚀失效分析

铜包钢护线条在接触网中主要起到保护零部件及线索的作用,铜包钢绞线是铁路站场软横跨中的主要承力部件,二者在电气化铁路接触网中均发挥着重要作用。文章介绍了电气化铁路用铜包钢护线条及铜包钢绞线的分类、生产工艺及应用等概况,对典型失效的铜包钢护线条及铜包钢绞线的宏观外貌及微观状态进行了观察及分析,使用能谱法分析了样品表面腐蚀产物的主要元素,利用扫描电镜观测样品腐蚀区及内部基体的微观金相组织,并结合样品的服役工况,分析了样品的腐蚀原因,得出了铜包钢护线条及铜包钢绞线的失效结论,为铜包钢护线条及铜包钢绞线的防腐提供了理论支持。

长杆弹侵彻新型复合装甲数值仿真及研究

应用有限元计算程序AUTODYN模拟了由爆炸反应装甲和陶瓷复合装甲组成的新型复合装甲在长杆弹斜侵彻作用下的侵彻过程。根据长杆弹与爆炸反应装甲和陶瓷复合装甲的作用现象,研究了长杆弹对新型复合装甲的侵彻机理以及两者在各时刻的作用规律。所得结论对进行其他复合装甲抗长杆弹侵彻的研究具有一定的参考价值。