高速飞行杆对钢板的侵彻国内外研究现状
时间:2017-04-15 21:17 来源:毕业论文 作者:毕业论文 点击:次
| “高速飞行杆对钢板的侵彻”是属于侵彻力学的研究范围，自从1829年法国军事工程学院的邦锡莱（J.V.Poncelet）发表了关于弹体侵彻土石的研究，从而标志着定量研究穿甲过程的开始，伴随着第一、二次世界大战的促进和推动以及本世纪五十年代以来现代化实验手段的应用（如高速摄影技术、动态测量技术、高速发射技术等）、大量非军事课题的涌现（如石油射孔、鸟撞飞机、核反应对外壳防冲击安全性、车辆碰撞、人造太空垃圾、尘埃等对卫星、空间站的撞击、陨石对地球的撞击等）、模拟实验技术的推广和计算机的广泛应用，有关穿甲的技术得到了空前的发展。7287 “高速飞行杆对钢板的侵彻”是一个十分复杂的过程。它涉及到许多相关学科研究，如，材料学、力学、物理学等。就力学领域来看就又涉及到弹性力学、塑性力学、粘塑性力学、结构力学、损伤力学、物态理论、计算力学等多个学科领域。在撞击理论中，弹靶材料将发生十分复杂的变形、损伤及破坏，而影响此过程的因素有很多，如，材料物理性能、初始撞击速度、弹靶的几何形状、几何尺寸、弹靶材料的本构关系、损伤烟花方程、破坏判据等。 对于侵彻问题，目前主要采用以下三类研究方法： (1) 实验研究。把大量实验数据用量纲分析法和相似理论联系起来，在寻求合理的代数方程来表示其关系。为了满足特定的设计目的，人们常常把不同材料和弹体、靶体的不同构造尺寸下所得的大量实验数据，用这些无量纲量联系起来，建立经验代数式，意义指导特定的实验和提供设计之用。一般来说，这种方法并不增加我们对本问题物理性质的理解。但是反过来，如果我们对侵入和穿透问题的物理本质有较深入的理解，则经验法常常会给我们很简单的设计根据。 (2) 理论分析研究。研究穿甲问题时，不可避免地要使用全部的连续介质物理方程，其中最复杂的常常是材料的本构方程。这些方程往往是非线性的，其用分析方法积分求解几乎是不可能的。人们往往集中研究某一现象（例如：挤凿、层裂、花瓣形破坏、弹坑形成等），针对这种现象的特点引入简化假定，从而把微分方程化为一文或二文的，以便求解。在这种分析中，经常把弹体或靶体当作是刚性的，运用动量守恒或能量守恒定律，甚或两者都用。只是很少的论文，采用弹体或靶体都能变形的假设。再者，几乎所有分析都采用了一些附加的经验结论，或采用一些尚待测点的物质材料参量。 (3) 数值模拟研究。为了求得撞击问题或穿甲问题的全部答案，人们一定得依靠数值解法求解本问题的全部连续介质物理问题。用有限差分法和有限元法，在现代电子计算机的帮助下，数值解已全部实现了，而且能正确处理碰撞破坏中的过渡现象。虽然这种方法是近似的（这里用了微分方程的离散化后的代数方法），但是到目前为止，在离散化过程中引入的计算误差，远没有对材料性质估算引入的误差大 (责任编辑：qin) |