• ISSN 1001-1455  CN 51-1148/O3
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动能深侵彻弹的力学设计(III):缩比实验分析
陈小伟, 张方举, 杨世全, 谢若泽, 高海鹰, 徐艾明, 金建明, 屈明
2006, 26(2): 105-214. doi: 10.11883/1001-1455(2006)02-0105-10
开展了25 mm火炮小尺寸缩比弹的正/斜侵彻实验。给出了实验方法、建议弹型和混凝土靶的设计。在620~820 m/s实验速度范围内,缩比弹结构保持完整。结合动能深侵彻弹的力学设计理论和笔者先前的理论工作,对正/斜侵彻的实验结果作进一步的总结,包括着靶姿态、靶体终点效应以及弹体结构变形。
关键词: 爆炸力学, 弹体结构, 缩比实验, 钻地弹, 结构设计, 混凝土, 侵彻
混凝土高温动态压缩力学性能实验
陶俊林, 秦李波, 李奎, 刘丹, 贾彬, 陈小伟, 陈刚
2011, 31(1): 101-106. doi: 10.11883/1001-1455(2011)01-0101-06
利用一种新的快速加热混凝土的方法和SHPB实验系统对自制混凝土进行了不同温度下的动态 压缩初步实验,发现了混凝土在高温下的动态压缩力学性能的规律性:在高温动态压缩条件下,温度变化是影 响混凝土力学性能的主要因素,应变率的影响是次要因素。另外,该混凝土高温动态压缩破坏可以分为2种 模式(裂纹模式和破碎模式)
关键词: 固体力学, 力学性能, 快速加热, 混凝土, 高温, SHPB
柱形长杆弹侵彻的界面击溃分析
李继承, 陈小伟
2011, 31(2): 141-147. doi: 10.11883/1001-1455(2011)02-0141-07
在Alekseevski-Tate模型的基础上,分析了柱形长杆弹的界面击溃过程,给出了弹体速度下降及质 量侵蚀的计算公式;讨论了弹体速度下降及质量侵蚀对动能损失的影响;特别针对柱形长杆弹在界面击溃过 程中弹体速度准定常小量变化的特点,近似给出了弹体速度、弹体质量随时间变化的简化解析表达式,为工程 应用提供便利。
关键词: 爆炸力学, 解析表达式, Alekseevski-Tate模型, 柱形长杆弹, 界面击溃, 动能损失
非对称质量磨蚀导致正侵彻弹体的弯曲屈服
赵军, 陈小伟, 金丰年, 徐迎
2011, 31(2): 119-126. doi: 10.11883/1001-1455(2011)02-0119-08
给出了在一定的非对称质量磨蚀条件下垂直于弹体侵彻方向的横向荷载,并结合考虑质量磨蚀的 弹体轴向阻力计算方法,得到了正侵彻弹体在压弯联合作用下的屈服分析方法。讨论了影响弹体由于非对称 质量磨蚀而弯曲屈服的主要因素。分析表明,弹体的危险截面在承受较大的轴向荷载时,对由非对称质量磨 蚀导致的横向荷载极为敏感。
关键词: 爆炸力学, 弯曲, 非对称质量磨蚀, 正侵彻弹体, 屈服, 混凝土靶
考虑质量磨蚀的高速侵彻弹体的壁厚设计
赵军, 陈小伟, 金丰年, 徐迎
2011, 31(5): 481-489. doi: 10.11883/1001-1455(2011)05-0481-09
针对弹体高速正侵彻和斜侵彻混凝土/岩石半无限靶,基于考虑弹头质量磨蚀的弹体轴向阻力计 算方法,结合弹体在非对称质量磨蚀及斜侵彻条件下所受的横向作用力,给出了高速弹体在正侵彻和斜侵彻 两种状态下弹体结构屈服的分析方法,得到了在给定弹体壁厚条件下保持弹体结构稳定性的弹体极限初始 撞击速度的要求,并讨论了不同的弹靶组合条件对弹体极限初始撞击速度的影响。
关键词: 爆炸力学, 壁厚, 质量磨蚀, 高速弹体, 侵彻, 屈服
火炮发射步枪子弹的次口径实验技术
张方举, 陈小伟, 李思忠, 徐艾民
2009, 29(3): 318-321. doi: 10.11883/1001-1455(2009)03-0318-05
介绍了一种利用25 mm弹道滑膛炮发射7.62 mm步枪子弹的次口径实验技术。利用绝缘胶木弹托解决炮口径远大于子弹弹径的问题,使25 mm滑膛炮易于发射小口径子弹;在子弹后端胶粘一小质量同直径绝缘胶木圆柱,改变弹丸整体质心位置,使质心相对靠前,从而改善子弹发射后的气动弹道特性,保证弹道姿态;在目标靶前分别设置前后阻挡板,以分离、阻挡弹托及弹托碎片,保证弹道实验无附加的碎片效应。
关键词: 爆炸力学, 实验技术, 次口径发射, 25 mm弹道滑膛炮, 7.62 mm步枪子弹
A3钢钝头弹撞击45钢板破坏模式的数值分析
陈刚, 陈小伟, 陈忠富, 屈明
2007, 27(5): 390-397. doi: 10.11883/1001-1455(2007)05-0390-08
不同速度范围内的A3钢钝头弹撞击45钢靶板分别表现为泰勒撞击、向日葵型花瓣帽形失效和靶板冲塞穿甲等3种不同的破坏模式,利用LS-DYNA对这种复杂的破坏机理和相应的影响因素进行了数值模拟研究。采用Johnson-Cook强度模型和累积损伤失效模型描述弹靶材料的力学性能,并考虑了塑性变形的绝热温升效应。数值模拟再现了不同破坏模式的失效过程,得到了与实验一致的结果。研究还指出,弹靶的冲塞穿甲实际是在高速撞击下,弹体发生花瓣帽形变形失效后继续穿甲靶板的后续结果。
关键词: 爆炸力学, 破坏模式, 数值模拟, 穿甲, 应力三轴度
A3钢钝头弹撞击45钢板破坏模式的试验研究
陈小伟, 张方举, 梁斌, 谢若泽, 徐艾明
2006, 26(3): 199-207. doi: 10.11883/1001-1455(2006)03-0199-09
为了研究破片模拟弹的终点弹道效应,进行了不同质量A3钢钝头弹(弹径25 mm)撞击45钢板的试验研究,其中A3钢强度弱于45钢。在约200~800 m/s的撞击速度范围内,随着撞击速度的增加,分别观察到弹体出现泰勒撞击、向日葵型花瓣帽形失效及靶板冲塞穿甲三种破坏模式。伴随弹体和靶体经历的不同结构破坏模式,弹材和靶材也经历着相当复杂的材料失效。
关键词: 爆炸力学, 终点弹道, A3钢钝头弹, 45钢板, 泰勒撞击, 花瓣帽形失效, 冲塞
动能深侵彻弹的力学设计(Ⅱ):弹靶的相关力学分析与实例
陈小伟, 金建明
2006, 26(1): 71-78. doi: 10.11883/1001-1455(2006)01-0071-08
介绍了作者关于动能深侵彻弹研究的部分工作。单纯动能弹侵彻存在侵彻深度上限,在技战术指标一定的前提条件下,弹体结构的优化可令动能深侵彻弹尽可能实现最大侵深。其中弹体结构的力学设计尤为重要,如弹形、弹材、质量比、长径比等。进一步开展弹体结构设计的力学研究,包括头部设计、战斗部后盖、装填比、弹形和弹材、侵彻效应中的尺度律、混凝土靶的设计,最后给出若干实例。
关键词: 爆炸力学, 弹体结构, 力学设计, 动能深侵彻弹, 混凝土, 侵彻/穿甲
钨纤维增强金属玻璃复合材料弹穿甲钢靶的实验研究
陈小伟, 李继承, 张方举, 陈刚
2012, 32(4): 346-354. doi: 10.11883/1001-1455(2012)04-0346-09
为具体研究钨纤维增强金属玻璃复合材料的力学特性及其穿甲自锐特征,开展了相应的准静态和 动态力学实验,并用火炮开展了复合材料弹体撞击钢靶的穿甲实验,同时利用金相分析对材料失效模式进行 了较系统的识别和分类,并同静动态实验数据进行比较分析,最后开展了材料自锐剪切失效的机理讨论。实 验获得了复合材料的静动态力学特性及其自锐穿甲的形貌,相关分析显示,材料的变形具有明显的应变率效 应,在复合材料弹体侵彻/穿甲过程中,弹体的破坏方式主要表现为局域化的剪切变形和断裂,并呈现出4种 自锐剪切失效模式,增强钨纤维也表现出3类失效破坏模式。
关键词: 爆炸力学, 自锐穿甲, 剪切失效, 钨纤维增强金属玻璃复合材料
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