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具有攻角杆条破片对薄靶侵彻能力研究(5)
图3.1.6 杆条撞击靶板情况(状态Ⅳ)
② + ﹥0°
此种状态(记为状态Ⅴ)杆条A端首先撞击靶板,速度矢量在杆的上方,撞击情况如图3.1.7所示。
图3.1.7 杆条撞击靶板情况(状态Ⅴ)
③ + ﹤0°
此种状态(记为状态Ⅵ)杆A端首先撞击靶板,如图3.1.8所示。此情况和 0°, + ﹤90°的情况(状态Ⅲ)类似。
图3.1.8 杆条撞击靶板情况(状态Ⅵ)
(3)当 =0°时
此种状态(记为状态Ⅶ)杆条无攻角撞击靶板,如图3.1.9所示。
图3.1.9 杆条撞击靶板情况(状态Ⅶ)
综上所述,我们为了后面更好的研究,根据入射角和攻角的范围画出对应的区域,如图3.1.10所示。
图3.1.10 七种着靶情况区域划分
3.2 杆条着靶姿态的有限元仿真
3.2.1 状态Ⅰ
状态Ⅰ的主要特点是杆条攻角为正值,入射角与攻角之和为 ,杆条撞击靶板时杆条轴线平行靶板。如图3.2.1是攻角 ,入射角 情况的数值模拟结果,由于入射角大,且杆条平打到靶板上,杆条受到较大的向上的靶板抗力,杆条跳飞。由于入射角较大,在垂直于靶板方向的杆速度分量较小,所以杆条平滑过靶板,在靶板上形成较浅的切痕。
图3.2.1 杆条和靶板作用过程(攻角 ,入射角 )
3.2.2 状态Ⅱ
状态Ⅱ的主要特点是杆条攻角为正值,入射角与攻角之和小于 ,杆条撞击靶板时杆条前端首先撞击靶板。如图3.2.2是攻角 ,入射角 情况的数值模拟结果,由于入射角大,杆条前端撞击靶板时受到较大的向上的靶板抗力,杆条头部翘出,杆条后端沿速度矢量方向继续向前运动,使杆条弯曲。杆条最终弯曲跳离靶板,在靶板上形成长度较短的切口和较长的划痕。
图3.2.2 杆条和靶板作用过程(攻角 ,入射角 )
3.2.3 状态Ⅲ
状态Ⅲ的主要特点是杆条攻角为正值,但入射角较大,杆条撞击靶板时杆条尾端首先撞击靶板。如图3.2.3是攻角 、入射角 情况的数值模拟结果,尾部撞击靶板后具有向上翻转的趋势,杆条发生弯曲。此时杆条趋于平行靶板,由于能量的损失,最终只是在靶板上形成一定深度的切痕。
图3.2.3 杆条和靶板作用过程(攻角 ,入射角 )
3.2.4 状态Ⅳ
状态Ⅳ的主要特点是杆条攻角为负值,入射角和攻角的绝对值相等,杆条尾端首先撞击靶板,杆条撞击靶板时刻杆条轴线垂直靶板。如图3.2.4是攻角 ,入射角 情况的数值模拟结果,杆端部侵入靶板较深,在靶板抗力的作用下,杆条发生严重弯曲,由于惯性杆条的上半部始终和靶板垂直,持续的强大后效作用使杆条不断侵彻靶板,最终杆条在靶板上形较大的切口。
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