在射流击中壁板瞬间,开坑部分的壁板材料对射流存在干扰效应,壁板的卷曲过程也会消耗一定的塑性功,壁板强度的影响,这些都会不同程度的影响射流侵彻。
射流侵彻终止的原因有:1)射流速度降低到临界侵彻速度时将不能再侵彻靶板;2)由于射流侵彻过程中射流残渣堆积,后续射流与孔底隔开,因此,即使射流还没有下降到临界侵彻速度,也可能时侵彻过程终止;3)射流断裂,且翻转和偏离轴线,射流粒子无法到达孔底,时侵彻过程终止;4)虽然射流尾部速度大于临界速度,但因射流消耗完毕而终止。
无论是要提高射流的效能还是增加靶板(装甲)的性能,都必须充分了解射流终止侵彻的原因并利用这些原因反过来发现新模型、理论,构造新结构。
聚能射流侵彻能力很强,时目前对主站坦克最具威胁性的侵彻体。因此,多年来装甲设计者们都试图找到能够完美抵御射流侵彻的防护手段。目前,在装甲防护中多采用在装甲表面增加其他结构(如反应装甲和复合装甲),即所谓的附加装甲,而这种主流防护手段的类型各式各样,且各有优缺点。最典型的附加装甲有主动反应装甲、被动反应装甲和复合装甲等。其中,爆炸反应装甲是防护射流最有效的附加装甲技术,但其对周围环境造成的损伤也不可忽视,考虑到这个因素及其他诸多因素,被动反应装甲得以发展。显然,它比爆炸反应装甲的弹道效能要差,但如果被动反应装甲的材料选择恰当,也能对射流的主要部分造成干扰。复合装甲是以复合材料构成附加装甲的一部分,由于复合材料具有诸多优良的力学性能,所以在防护射流侵彻上也能取到很好的效果。近年来俄罗斯、乌克兰等国家的新型坦克装备了一种新型液态防护装甲,其具有优异的防破甲性能。然而国内外尚无相关液态防护装甲对聚能射流干扰的相关报道。也就是说,目前国内外对复合装甲的研究还主要集中在固体材料上,而液体材料对射流的干扰作用却鲜有研究。因此迫切需要研究液态防护结构与聚能射流的相互情况。而研究液态防护装甲与聚能射流的相互作用,首选需要明确在聚能射流冲击作用下,密闭空间内的液态的运动情况,为后续分析聚能射流与液态复合装甲的相互作用提供理论分析基础。John J。White等[7]论证了饱含水或其他液体的密闭结构有着很好的抗射流侵彻能力。 Gunnar Andersson等[8]通过X光摄影得到射流垂直侵彻饱含水的密闭容器在某个时刻后,后部分射流完全消失,指出这现象是由于侵彻通道的聚拢对射流的影响造成的。饱含液体的密闭结构抗射流侵彻的研究,将对新型复合装甲的设计提供重要的参考。 本文针对聚能射流冲击下密闭空间内的液体运动情况进行研究,利用有限元程序LS-DYNA进行数值仿真,分析聚能射流侵彻不同结构,不同尺寸的饱含液体的密闭空间结构时,密闭空间内的液体运动情况。分析随着结构的变化、及密闭空间尺寸的变化时,密闭空间内的液体受到冲击时的运动规律。根据Manfred Held[9]对于射流侵彻水体时射流孔径的扩张情况的研究,知道了液体对射流侵彻的干扰效能比较显著,因此,本文将通过数值仿真的手段以不同结构尺寸的液体单元来研究液体的这一特性。其中,针对结构类型做一组仿真;考虑到圆柱较长方体和六棱柱更具有普适性和全面性,以及圆柱形的操作简单,仿真效率高等诸多方面的因素,所以在尺寸方向上的研究都统一以圆柱来做数值仿真,为此将尺寸仿真以内腔直径d、单元高度h以及密闭结构壳体的壁厚论文网
2 数值仿真方案 LS-DYNA聚能射流冲击时密闭单元内液体运动情况(3):http://www.youerw.com/jixie/lunwen_87984.html