• 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
先进钻地弹概念弹的次口径高速深侵彻实验研究
梁斌, 陈小伟, 姬永强, 黄含军, 高海鹰, 李小笠, 黄海莹
2008, 28(1): 1-9. doi: 10.11883/1001-1455(2008)01-0001-09
同一般钻地弹相比,先进钻地弹撞击速度更高,侵彻深度更大。为实现高速侵彻,实验室研究常采用火炮次口径发射。本文中给出了高速侵彻的实验方法和火炮次口径发射实验技术,并开展了先进钻地弹概念弹的深侵彻缩比实验研究,取得了撞击速度约1.2 km/s的高侵彻能力的实验结果。同时对弹靶的变形破坏分别进行了分析,进一步验证了先进钻地弹的概念可行性。
关键词: 爆炸力学, 次口径弹丸发射技术, 缩比实验, 先进钻地弹, 混凝土, 高速侵彻
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
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
刚性弹侵彻不同靶材的侵彻深度比较
李继承, 陈小伟
2009, 29(3): 225-230. doi: 10.11883/1001-1455(2009)03-0225-06
根据刚性弹侵彻动力学的量纲一侵彻深度公式,通过比较刚性弹侵彻不同靶材的侵彻深度,提出不同靶材之间可以互相替换进行实验研究的思想。讨论了相同弹丸在相同撞击速度下对不同靶材的侵彻深度的比例关系。结合现有相关实验中的数据来验证和分析对于不同靶材量纲一侵彻深度公式的实用范围以及不同靶材之间互相替换的可行性,得出了具有工程实用意义的结论。
关键词: 爆炸力学, 量纲一侵彻深度, 靶体替换, 刚性弹, 靶材
刚性弹侵彻深度和阻力的比较分析
陈小伟, 李继承
2009, 29(6): 584-589. doi: 10.11883/1001-1455(2009)06-0584-06
根据刚性弹侵彻动力学的量纲一侵彻深度公式,分析了刚性弹侵彻过程中弹丸所受的靶板阻力,并从冲量角度讨论了常阻力假设适用的撞击速度阈值vc,得出统一的表达式,求出了针对不同弹靶系统的相应vc值。根据相关数值模拟结果,进一步验证了所求vc值的正确性,同时也检验了不同侵彻深度公式的适用范围。
关键词: 爆炸力学, 速度阈值, 侵彻深度公式, 刚性弹, 常侵彻阻力
钢筋混凝土穿甲的数值模拟
屈明, 陈小伟
2008, 28(4): 341-349. doi: 10.11883/1001-1455(2008)04-0341-09
比较了LS-DYNA中关于钢筋和混凝土相互作用的不同处理方式(即接触方法和耦合方法)对钢筋混凝土穿甲结果的影响。数值模拟S.J.Hanchak 等关于钢筋混凝土靶的穿甲实验,给出了弹靶的变形破坏过程。讨论了穿甲钢筋混凝土靶的撞击位置对终点弹道性能的影响,加深了钢筋对侵彻作用的认识。所确定的数值模拟方法可用于进一步讨论钢筋结构与尺寸、配筋率等参数对侵彻影响等问题的研究。
关键词: 爆炸力学, 穿甲, 数值模拟, 钢筋混凝土, 接触, 耦合
细长薄壁弹体的屈曲和靶体等效分析
陈小伟, 张方举, 徐艾民, 屈明
2007, 27(4): 296-305. doi: 10.11883/1001-1455(2007)04-0296-10
利用金属靶开展动能深侵彻弹的穿甲屈曲实验研究。实验观察到长/短型弹体动塑性屈曲破坏分别表现为轴向皱褶型和轴向外翻撕裂型2种基本模式。不同的屈曲破坏模式与弹体几何、撞击初条件以及靶材等密切相关。区别于刚性尖头弹穿甲金属靶的韧性隧道开孔,尖头弹因屈曲破坏易变形为钝头形,导致弹体穿透靶板表现为挤凿穿甲。利用薄壁中空柱壳的弹性欧拉屈曲分析和弹体塑性屈服的极限分析给出弹体动塑性屈曲的临界条件。同时给出屈曲实验中混凝土靶和金属靶的等效条件。
关键词: 爆炸力学, 动塑性屈曲, 靶体等效, 混凝土靶, 钻地弹, 穿甲, 钢靶
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
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