薄基体装甲钢弹击侵彻行为与极限抗弹性研究

摘要

采用计算机仿真分析研究4.6 mm厚薄基体装甲钢在53式7.62 mm普通钢芯弹不同弹速下的侵彻行为，利用最小二乘法对不同弹速下靶板抗弹性参数（背凸高度与弹坑深度）进行回归分析，以构建抗弹性参数与弹速间的数学模型，进而结合靶板击穿时的背凸高度与弹坑深度，对该靶材极限抗弹弹速进行预测。仿真分析过程中靶板材料参数设置选用忽略温度影响的简化Johnson-Cook本构模型，相应模型参数由准静态与动态压缩应力-应变曲线计算所得。为确保预测模型准确，对靶板进行不同射距下的打靶测试，而后利用打靶实测结果对预测模型进行修正。研究结果表明：仿真计算结果与打靶实测结果吻合度较高，弹坑深度与背凸高度的仿真计算精度分别达86.5%与88.2%;该薄基体装甲钢抗弹性优良，其弹击失效的极限弹速预计为1000 m/s左右；在所考察弹速范围内，靶板背凸高度（H）和弹坑深度（D）与弹速（v）和弹速平方（v²）均近似成线性正比关系，修正后分别满足关系式H=-9.575+0.01644v,H=-3.213+1.05988×10^-5v²,D=-13.425+0.02372v与D=-4.247+1.52939×10^-5v²,且经修正后的数学模型预测精度均达92%以上。

关键词

装甲钢 / 抗弹性 / 侵彻行为 / 仿真分析