AUTODYN高速弹丸侵彻素混凝土的运动规律及弹丸形状研究
时间:2018-11-15 11:05 来源:毕业论文 作者:毕业论文 点击:次
| 摘要本文介绍了弹丸侵彻素混凝土的研究方法，对理论分析法、数值模拟法进行了总结。 本文的研究主要应用AUTODYN有限元软件对高速弹丸侵彻混凝土的运动过程进行了数值模拟，对出于不同速度下的不同形状的弹丸进行了仿真计算，得到了弹丸的速度—侵彻深度曲线，同时运用理论分析法建立理论模型，编写程序计算弹丸侵彻混凝土的运动规律，得到了弹丸在不同侵彻速度下的轮廓变形图。并综合得到的结果进行了分析，总结了弹丸侵彻混凝土的运动规律，对弹丸头部形状进行了研究。30266 毕业论文关键词 侵彻 高速弹丸 弹丸头部形状 运动规律 Title The Research of The Motion Law of Projectile Penetrating into Plain Concrete and Head Shape of Projectile Abstract This article introduces the research method of projectile penetrating into plain concrete, and summarizes the empirical formula, theoretical analysis method and numerical simulation method. The research of this article mainly uses finite element software AUTODYN to numerically simulate the motion process of projectile penetrating into plain concrete, and to conduct simulation calculation on the projectile of different shapes under different speed, therefore the speed-penetration depth curve can be obtained. In the meantime theoretical analysis method is used to establish theoretical model, and program is written to calculate the motion law of projectile penetrating into plain concrete, therefore the contour deformation diagram of the projectile under different penetration speed can be obtained. Finally the article combines and analyzes the results obtained, summarizes the motion law of projectile penetrating into plain concrete, and studies the head shape of projectile. Key words: penetration high-velocity projectile head shape of projectile motion law 目录 1. 绪论 1 1.1. 研究背景及意义... 1 1.2. 研究现状 .. 1 1.2.1 关于实验研究的现状 . 1 1.2.2 关于理论分析法的研究现状 . 3 1.3. 本文的总体思路及安排 ... 5 2. 高速弹丸侵彻素混凝土运动规律的综述 .. 7 2.1. 高速弹丸侵彻素混凝土运动规律的综述 .. 7 2.2.本章小结 .. 8 3. 仿真模型的建立与计算分析 . 9 3.1. AUTODYN软件介绍 .. 9 3.2. 本构模型 11 3.2.1. Johson-Cook本构模型介绍 . 11 3.2.2. 混凝土的本构模型介绍 ... 12 3.3. 建模分析 12 3.3.1. 建模流程 .. 12 3.3.2. 建模的具体过程 .. 12 3.3.3. 建模的关键设置 .. 14 3.4弹丸侵彻素混凝土的仿真计算 .. 14 3.4.1. 弹丸的相关参数的确定 .. 14 3.4.2. 速度与侵彻深度的关系分析 .. 15 3.4.3. 弹丸头部形状与侵彻深度的关系分析 ... 20 3.5. 本章小结 .. 21 4. 弹丸侵彻混凝土计及侵蚀的理论计算 23 4.1. 理论分析过程 23 4.2. 编写程序的思路及过程 . 25 4.3. 结果分析 28 4.4. 误差分析 36 4.5. 本章小结 37 结论 . 39 致谢 . 41 参考文献 . 42 1. 绪论 1.1. 研究背景及意义 在军事和民用领域，很多问题涉及到高速碰撞。在军事领域中，侵彻弹侵彻目标的能力和目标的防护能力引起各国的高度重视。一些重要设施（如指挥部、通讯设施和军用飞机跑道等）的防护结构越来越坚固、复杂，同时，反坚固目标的弹药（如穿甲弹、钻地弹等）的威力也越来越大。民用领域中，汽车碰撞、石油射孔、核反应堆外壳的防护和陨石撞击地球等，都涉及到高速碰撞。很多军事和民用设施的防护结构中使用了大量混凝土材料，如地下指挥室、战略导弹基地、桥梁以及电站等。 关于侵彻体侵彻/贯穿不同材料目标的研究已经有两三百年的历史，而关于侵彻体侵彻贯穿混凝土的研究早在上个世纪 40 年代就开始了。随着工程技术的发展，弹丸的侵彻速度也逐渐从中低速（一般为 300~1000m/s）向高速（一般为 1000~1500m/s）发展。一般来说，为了提高弹丸的侵彻效能，就要加大弹体的侵彻速度。因此国内外对于高速弹丸侵彻混凝土等硬目标的研究逐渐成为研究热门。[1][2] 1.2. 研究现状 目前，国内外对中低速钻地弹对地介质的侵彻研究较为透彻，但对高速条件下钻地弹的结构响应和侵彻规律研究相对较少。[7] 理论与实验均表明，在高速情况下的运动规律与低速相比有很大的不同，当弹体侵彻混凝土的速度增加到1000~2000m/s之间时，弹丸在侵彻过程中必须考虑弹体强度的影响，而不能将其单纯的作为刚体处理。 1.2.1 关于实验研究的现状 在新型头形弹体侵彻混凝土的研究方面，孙传杰, 卢永刚, 张方举等人做了很多的研究工作[8~11]他们针对几种典型的新型头形弹体开展了对抗压强度为9.0、 28.4MPa的混凝土靶的侵彻实验。通过观察回收的弹丸结构和通过解剖混凝土靶进行分析，初步探究了新型头形弹体侵彻混凝土介质的侵彻机理。 (责任编辑：qin) |