有关弹丸的侵彻理论和实验的研究可以追溯到十八世纪以前,那时的人们就已经研究并且提出了有关侵彻的经验公式。随着时间的推移,越来越多的人进行有关侵彻的研究,并且提出了许多相关的经验公式和理论。侵彻力学的研究活动的理论高潮是20世纪40年代初期,那时英国力学权威G.L泰勒进行了关动力屈服强度的测定和弹塑性扩孔理论的建立等工作,这也就意着侵彻力学的研究活动的理论高潮的来临[3]。27597
而侵彻现象从上世纪60年代逐渐受到世界的广泛关注,成为了一门独立的学科。许多国家的军事科学实验室(如:美国的洛斯阿拉莫斯实验室(LANL)、桑地亚国家实验室(SNL)等)都开始对侵彻进行深入的研究。在上世纪60-80年代由于条件的限制世界各国对于侵彻的研究主要是通过大量实验,收集侵彻作用的实验的数据,通过数据对于侵彻现象进行分析研究,并且提出了相应的经验公式,球形空腔膨胀理论和柱形膨胀空腔理论便是在那个时候提出并建立,并用于侵彻过程的工程近似分析[3]。80年代后期至今,由于具有强大钻地效果的武器大量的出现在了战场上,并且对战争造成了很大的影响,这也就使得侵彻问题也得到了各国广泛的关注以及研究。随着科技的发展,一些大型通用的模拟仿真软件和力学分析软件的出现,在侵彻方面的研究也也取得了重大的进展和突破。如今国内也有许多的研究单位(如:南京理工大学、国防科技大学、中国科技大学等)。论文网
常用研究方法
对于侵彻力学的研究已经有很长的历史了,前人通过对于侵彻的理论和实验的总结,总结出了有关侵彻的研究方法。目前对于侵彻作用的研究主要是针对混凝土靶体、砖墙靶体等建筑材料的研究或者是一些金属靶体,主要的研究方法主要为:
试验研究:弹体对于靶体的侵彻过程中的各种力学及物理反应非常复杂,所以对于新型材料和新型弹体的研究通常先会采用试验研究方法收集数据[4]。通过实验得到大量的实验数据,通过实验数据分析并建立经验公式,用来预测最终侵彻深度和分析某些参数对侵彻效果的影响;
数值模拟:利用有限元、有限差分、离散元、有限块等方法直接对所要研究的相应问题进行模拟计算[5];
近似法和解析法研究:根据侵彻问题的特点进行简化,抓住主要特征,将较为复杂非线性偏微分方程组简化为一、二文代数方程或常微分方程[6]。通过假设,使这种近似方法集中于问题的一个方面(这种方法大都将弹体视为刚体,并且几乎所有的分析都会采纳一些前人所总结的经验结论,或采用一些尚待测定的参量)。
数值模拟法是现在对于侵彻作用研究的主要方法。
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