弹体高速侵彻预损伤混凝土作用过程数值模拟研究

摘要

为分析预损伤混凝土对后级弹体侵彻过程的影响规律，建立了聚能射流侵彻混凝土靶和弹体侵彻预损伤混凝土靶数值模拟模型，结合试验数据验证了数值模拟方法的可靠性。在此基础上，进一步分析了弹体侵彻预损伤混凝土靶的侵彻作用过程，探讨了弹体直径及初速对弹体侵彻性能、变形及装药过载的影响规律。研究结果表明:在靶体预损伤范围内，当靶体预损伤开孔直径为15 mm、弹体直径从2倍增至3.3倍开孔直径时，靶体预损伤使弹体过载峰值的降低比例由32.7%减小至16.4%，装药过载峰值降低率由30.9%减小至16.1%。靶体预损伤对弹体及装药过载的影响效果随着弹体尺寸的增加而逐渐减弱;当弹体直径小于预损伤靶体3倍开孔直径时，靶体损伤对减小弹体与内部装药过载具有显著效果，对应侵彻能力增益在20%以上，随着弹体直径的持续增加，弹体所受阻力增加，增益效果减弱;在800～1 200 m/s初速范围内，随着初始速度增加，靶体损伤对弹体侵彻能力的相对增益效果逐渐减小。

关键词

预损伤混凝土 / 聚能装药 / 高速侵彻 / HJC模型

基金资助

国家自然科学基金(12202205;12141202)