薄基体装甲钢弹击侵彻行为与极限抗弹性研究

采用计算机仿真分析研究4.6 mm厚薄基体装甲钢在53式7.62 mm普通钢芯弹不同弹速下的侵彻行为,利用最小二乘法对不同弹速下靶板抗弹性参数(背凸高度与弹坑深度)进行回归分析,以构建抗弹性参数与弹速间的数学模型,进而结合靶板击穿时的背凸高度与弹坑深度,对该靶材极限抗弹弹速进行预测。仿真分析过程中靶板材料参数设置选用忽略温度影响的简化Johnson-Cook本构模型,相应模型参数由准静态与动态压缩应力-应变曲线计算所得。为确保预测模型准确,对靶板进行不同射距下的打靶测试,而后利用打靶实测结果对预测模型进行修正。研究结果表明:仿真计算结果与打靶实测结果吻合度较高,弹坑深度与背凸高度的仿真计算精度分别达86.5%与88.2%;该薄基体装甲钢抗弹性优良,其弹击失效的极限弹速预计为1000 m/s左右;在所考察弹速范围内,靶板背凸高度(H)和弹坑深度(D)与弹速(v)和弹速平方(v^(2))均近似成线性正比关系,修正后分别满足关系式H=-9.575+0.01644v,H=-3.213+1.05988×10^(-5) v^(2),D=-13.425+0.02372v与D=-4.247+1.52939×10^(-5) v^(2),且经修正后的数学模型预测精度均达92%以上。