• ISSN 1001-1455  CN 51-1148/O3
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侵彻弹体结构纵向振动频率特性分析

刘波 杨黎明 李东杰 欧阳科

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引用本文: 刘波, 杨黎明, 李东杰, 欧阳科. 侵彻弹体结构纵向振动频率特性分析[J]. 爆炸与冲击, 2018, 38(3): 677-682. doi: 10.11883/bzycj-2016-0282
LIU Bo, YANG Liming, LI Dongjie, OUYANG Ke. Analysis of axial vibration frequency for projectile structure in penetration[J]. Explosion And Shock Waves, 2018, 38(3): 677-682. doi: 10.11883/bzycj-2016-0282
Citation: LIU Bo, YANG Liming, LI Dongjie, OUYANG Ke. Analysis of axial vibration frequency for projectile structure in penetration[J]. Explosion And Shock Waves, 2018, 38(3): 677-682. doi: 10.11883/bzycj-2016-0282

侵彻弹体结构纵向振动频率特性分析

doi: 10.11883/bzycj-2016-0282
基金项目: 

中国工程物理研究院电子工程研究所科技创新基金项目 S20161102

详细信息
    作者简介:

    刘波(1990-), 男, 硕士研究生, 695423813@qq.com

  • 中图分类号: O385

Analysis of axial vibration frequency for projectile structure in penetration

  • 摘要: 加速度传感器测试弹体加速度历程时,测试结果包含由于目标阻碍导致弹体减速的过载加速度和弹体结构振动引起的加速度。通过将弹体简化为均匀的长直圆杆,从理论上分析弹体纵向振动的频率特性。利用ANSYS建立了弹体有限元模型,通过模态分析得到了弹体纵向振动对应的固有频率及固有振型,并对弹体进行谐响应分析,一阶纵向振动固有频率的理论值、模态分析与谐响应分析的模拟结果都在1 200 Hz。利用Fourier变换和小波分析,对加速度传感器测试数据的频率特性进行了分析,Fourier变换得到的信号功率谱峰值在1 114 Hz,与理论计算结果、模拟结果都能较好吻合。
  • 图  1  弹体有限元模型

    Figure  1.  Finite element model of projectile

    图  2  弹体纵向振动前4阶振型

    Figure  2.  First four modes of axial vibration of projectile

    图  3  弹体谐响应频率

    Figure  3.  Frequency of projectile's harmonic response

    图  4  实测加速度信号

    Figure  4.  Actually measured acceleration signal

    图  5  测试信号功率谱

    Figure  5.  Power spectrum of measured signal

    图  6  低通滤波结果

    Figure  6.  Low-pass filtered results

    图  7  带通滤波结果

    Figure  7.  Band-pass filtered results

    表  1  材料模型参数

    Table  1.   Material parameter in simulation

    材料 ρ/(kg·m-3) E/GPa ν
    弹壳 7 800 210 0.28
    装药 1 800 30 0.30
    压紧环 7 800 210 0.28
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    表  2  模态分析与谐响应分析结果与理论值的比较

    Table  2.   Comparison of simulation results with theoretical values

    阶数 f/Hz δf/%
    简化模型 模态分析 谐响应分析 模态分析 谐响应分析
    1 1 235.4 1 198.4 1 200 3.0 2.9
    2 2 470.8 2 363.4 2 360 4.3 4.5
    3 3 706.2 3 451.0 3 460 6.9 6.6
    4 4 941.6 4 386.6 4 380 11.2 11.4
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出版历程
  • 收稿日期:  2016-09-18
  • 修回日期:  2016-12-31
  • 刊出日期:  2018-05-25

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