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6 总结与展望 33

致谢 34

参考文献 35

1  绪论

1.1  研究的目的和意义

    随着国防建设和科学技术的发展，高速碰撞的应用越来越广，近年来，精确制导武器己在现代战争中发挥越来越大的作用，海湾战争和科索沃战争中的成功运用令世人为之瞩日，特别是钻地弹在精确制导武器中独树一帜，是摧毁敌方战略指挥防护工程和战略导弹基地等地下坚固工程的主要武器，受到世界各国的广泛重视，成为各国武器库中研究和发展的主要装备，研究弹体的破坏效应，首先要认识弹体的侵彻作用。

而与此同时，钢筋混凝土作为一种重要的建筑材料，被广泛地应用于军事与民用领域，在军用领域，绝大多数军事工事都是由钢筋混凝土构造成，如机场，指挥所，在民用领域，钢筋混凝土可用来浇筑核设施保护层，桥梁等。当这些建筑物被作为攻击的目标时，就产生了两个相互对立的问题:如何有效地摧毁目标和如何有效地发挥防护功能，这些都是混凝土侵彻的研究内容。因此研究弹体的侵彻作用不仅对于提高高技术武器的攻击能力有重要的意义，而且对于提高军用工事的防御力同样具有重要的参考价值。 论文网

目前国内针对混凝土及钢筋混凝土侵彻所开展的研究工作中，主要有以下特点：1）弹丸简化为刚体处理。绝大多数分析假设弹丸在侵彻过程中不发生变形没有质量损失。这是因为在侵彻钢筋混凝土等坚固防护目标时，弹体需尽可能保证小的变形以保持结构完整性，使弹丸及其内部装药在预定位置可靠作用。对于侵彻体在侵彻过程中结构外形及质量发生较大变化而对侵彻性能造成影响的分析工作则开展得相对较少；2）几乎所有的本构模型都被用在混凝土材料上，而且大多数侵彻计算对象为混凝土而不是钢筋混凝土；3）采用将混凝土模型经过适当等效来粗略计算钢筋混凝土的侵彻，不仅无法研究具体部位钢筋的破坏情况，而且产生较大的误差，而考虑到分离式模型计算较为复杂，很多人停止了研究的脚步；4）针对钢筋混凝土的侵彻，对由于弹着点不同而造成的侵彻特性的差异研究少；5）垂直侵彻靶标研究较多，可参考材料、试验数据很多；

鉴于以上情况，本文在对国内钢筋混凝土计算的相关文献基础上，力求使用能够较为全面、准确地进行钢筋混凝土侵彻数值计算模拟的方法，实现对于钢筋混凝土在侵彻的整体效果和局部现象都能够进行形象、准确地模拟。

1.2  国内外研究现状

1.2.1  钢筋混凝土侵彻研究方法概述

1.2.2  钢筋混凝土侵彻数值模拟概述

1.2.2.1 钢筋混凝土建模方法

1.2.2.2 钢筋混凝土计算本构关系

1.3  本论文主要研究内容与方法

1.3.1 本论文主要研究内容

1、选取合适的方法数值模拟金属弹丸对混凝土的侵彻破坏，建立可用于模拟本试验的数值模拟模型--钢筋混凝土几何模型、热塑形射弹材料模型；

2、运用所建立的数值模拟模型，选取合适的材料本构、划分合适的网格，采用较为合理的接触方式对原型弹的侵彻效应进行数值模拟，预估原型弹的侵彻破坏效应；

3、比较不同的失效参数，验证数值模拟的可行性，并揭示出入射速度、弹着点与侵彻深度的内在联系。

1.3.2 本论文主要研究方法

选取具有代表性的实验模型，通过建立几何模型，有限元离散模型，采用合适的弹丸和混凝土的本构模型，取得较为真实的模型参数，利用LS-DYNA有限元软件对金属弹丸对钢筋混凝土的侵彻进行数值模拟。 (责任编辑：qin)