动能弹对有限厚土壤介质靶侵彻的数值仿真
高速弹体冲击侵彻混凝土靶数值模拟分析
高速弹体冲击侵彻混凝土靶数值模拟分析摘 要： 采用有限元程序LS-DYNA 对高速弹体侵彻混凝土靶进行了数值仿真研究，根据Hamilton 原理和有限元理论建立了由弹塑性动力学控制方程。
结果表明：接触冲击算法能较为真实反映高速弹体对混凝土靶的侵彻过程；不同速度及弹头长径比不同的弹体对混凝土靶的侵彻深度有较大影响；通过与经验公式的验算结果对比进行误差分析，证明数值分析所得结果可靠。
基于HJC 材料模型的损伤分析可以提取出靶体单元的损伤情况。
研究结果对我国高速弹体对混凝土靶体的侵彻设计具有重要参考价值。
关键词：哈密尔顿原理;动力学控制方程;侵彻；经验公式；损伤Numerical simulation of High-velocity projectilepenetrating concrete targetsAbstract:LS-DYNA finite element software was applied to simulate the concrete target penetrated by High-velocity rigid projectile ，According to Hamilton principle and finite element theory, the dynamical governing equation of non-conservative system consist of elastic-plastic material was built. The result show that: the process of High-velocity projectile penetrating concrete targets can be well demonstrated by the contact impact algorithm . The velocity and the Hr/d ratio of projectile significant effect penetrating depth ;there were a contrast between the results from the formulas and the result from Numerical simulation , prove the Numerical simulation are reliable .based on the Johnson-Holmquist-concrete constitutive relations and damage model ,concrete element damage can obtained. The simulation result provide some reference for the design of projectiles and targets.Key words :Hamilton principle ; dynamical governing equation ; penetration ;emprical formula ;damage1 引言高速弹体在军事上有着广泛的应用，它能够钻入地下，贯穿防护工事，进入目标内部发生爆炸。
基于LS-DYNA的土壤侵彻过程研究
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图 １弹体模型（ ｍｍ） 图 ２靶体材料压力和体积应 变曲线 表 ２靶体材料模型 表 １弹体材料模型 ｏ ｉ ｌ ＿ Ａ ｎ ｄ ＿ Ｆ ｏ ａ ｍ参数（ ｇ—ｃ 一 ） Ｊ ｏ ｈ ｎ ｓ ｏ ｎ — Ｃ ｏ ｏ ｋ参数 （ ｇ— ｃ ｍ 一 ｓ ） Ｓ
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假设 弹体垂 直侵彻 无 限大 目标靶 板 ， 考 虑到结构的对称性 ， 将弹体和靶板都取 １ ／ ４ 建 模， 采用 ３ Ｄ Ｓ ｏ ｌ ｉ ｄ １ ６ ４单 元 ， 靶板边界条件设 为非反射边界１ ２ １ ３ ］ ， 建模 时弹头 分别选取 平头 、 锥头 和圆头 ， 三个模 型 的长度 、 径 均相 同 ， 如 图１ 所示 。 模拟仿 真时采用拉格 朗 日算法 ， 接 触类型采用 Ｓ ｕ ｒ ｆ ａ ｓ ｅ ｔ ｏ Ｓ ｕ ｆ和 Ｅ ｒ ｒ ｏ ｄ ｉ ｎ ｇ （ Ｅ Ｓ Ｔ Ｓ ） ， 即侵彻接触。 弹体 材 料 选取 ４ ３ ４ ０钢 ， 采 用 Ｊ ｏ ｈ ｎ — ｓ ｏ ｎ — Ｃ ｏ ｏ ｋ 模 型及 Ｇ ｒ ｕ ｎ ｅ ｓ ｉ ｅ ｎ状态方程 ， 靶体采 用Ｓ ｏ ｉ ｌ ＿ Ａ ｎ ｄ — Ｆ ｏ ａ ｍ模 型Ｈ ， 材 料参数 详见 表 １ 和表 ２ ， 采用 ｇ—ｃ ｍ一 单位 制 。本 构关 系
１ 概 述
动能弹对金属靶板侵彻的数值模拟分析
动能弹对金属靶板侵彻的数值模拟分析作者：杨博瀚井晶申海峰宗冬冬来源：《群文天地》2011年第24期高速弹丸对结构的侵彻问题一直受到军事部门的关注，数值模拟因其经济性和高效性日益成为侵彻问题的重要研究手段，可以节省试验的巨大投入，描述和动态显示问题的整个过程。
文章将简约介绍显式分析程序ANSYS/LS-DYNA，并利用其程序软件进行侵彻问题的具体实现方法。
一、ANSYS/LS-DYNA软件简介ANSYS软件是国际著名的大型结构分析FEA程序，作为融结构、热、流体、电磁和声学于一体的大型通用有限元分析软件， ANSYS对于求解热-结构耦合、磁-结构耦合以及电-磁-流体-热耦合等多物理场耦合问题具有其他软件不可比的优势。
LS-DYNA作为显式瞬态动力分析的权威软件，是LSTC公司的核心产品。
1997年ANSYS公司为弥补自身在非线性领域的不足，与LSTC公司携手合作。
ANSYS公司开发的针对LS-DYNA的前后处理器，秉承了ANSYS的传统，熟悉ANSYS的用户用起来比较熟悉，特别是可以用APDL编写命令流，同时大大加强了LS-DYNA的前后处理功能和通用性一个完整的ANSYS/LS-DYNA显式动力分析过程包括前处理、求解以及后处理三个基本操作环节：1、前处理——建立分析模型指定分析所用的单元类型并定义实常数（如梁单元的截面积），指定材料模型，建立几何模型，进行网格划分，形成有限单元模型，定义与分析有关的接触信息、边界条件与载荷等，利用ANSYS的前处理器PREP7完成。
2、分析选项设置及求解制定分析的结束时间以及各种求解控制参数，形成关键字（LS-DYNA计算程序的数据输入文件），递交LS-DYNA970求解器进行计算。
3、结果后处理与分析对计算的结果数据进行可视化处理和相关分析，可以利用ANSYS的通用后处理器POST1和时间历程后处理器POST26完成，必要时也可调用LS-POST后处理器程序进行结果后处理。
动能弹垂直侵彻混凝土靶板的三维数值模拟研究
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中利 用 目前 比较 成熟 的 Ｌ － ＳＤＹＮＡ 软 件 对 动 能
１ 引 言
动能 弹侵 彻 贯 穿 混 凝 土 靶板 问题 一 直 是 武 器研制 和工 程 防护部 门关 注 的重 点 ， 侵 彻过 程 对
弹垂 直 侵彻混凝 土靶 板进 行 了三 维数 值仿 真 ， 分
析 了不 同侵彻 初速 度对 侵彻结 果 的影响 。
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和侵彻 机理 的研 究在 战斗 部设 计 、 伤效 应评 估 毁
程序中还采用材料失效和侵蚀接触算...
国防科学技术大学硕士学位论文动能杆类战斗部杀伤元素爆炸驱动的数值模拟姓名：***申请学位级别：硕士专业：力学指导教师：***2003.1.1同时，随着导弹制导技术的发展，采用直接撞击式导弹（ｄｉｒｅｃｔｈｉｔｍｉｓｓｉｌｅ）反导也成为可能。
ＲｉｃｈａｒｄＭ．Ｌｌｏｙｄｌ４］分析了直接撞击式导弹（ｄｉｒｅｃｔｈｉｔｍｉｓｓｉｌｅ）对ＴＢＭ的毁伤效应，认为直接撞击式导弹打击ＴＢＭ时只能允许有厘米量级的制导误差，如果偏离最佳攻击点（ｏｐｔｉｍｕｍ－ａｉｍｐｏｉｎｔ），随着误差的增大，致命毁伤程度急剧下降。
Ｒａｙｔｈｅｏｎ公司分析认为忙Ｊ，如果在直接撞击式导弹上加装动能杆战斗部，当导弹系统确定来袭导弹已经处在直接撞击的致命毁伤区域之外时，迅速起爆动能杆战斗部，可以获得高得多的毁伤概率。
同时，动能杆式战斗部联合破片式战斗部，对于巡航导弹和飞机等目标等有着更好的毁伤效果。
动能杆战斗部常见的装药形式有三种１４１：（１）中心式装药；（２）夹层式装药；（３）外层式装药。
如下图１．３至１．５所示分别为（１）中心式装药动能杆战斗部；（２）夹层式装药动能杆战斗部；（３）外层式装药动能杆战斗部。
中心式装药战斗部中动能杆的抛射飞散形式一般为圆周飞散。
夹层式装药战斗部和外层式装药战斗部通过逻辑控制不同部分的炸药参与起爆，可以驱动动能杆沿目标方向飞散，通常可称之为定向式动能杆战斗部（ａｉｍｅｄｒｏｄｗａｒｈｅａｄ）。
在战斗部的研究与设计过程中，通常可以采用理论分析、实验研究和数值模拟三种基本手段。
能利用理论分析直接求解的问题是很有限的，而且通常要做大量的简化假设，有时分析所得的结果与真实的情况相距甚远。
实验研究需要耗费大量的人力、物力和财力，而且测量到的数据也比较有限，难以认识事物的全貌和细节。
因此，建立在合理的物理模型基础上的数值模拟在某种意义上比理论分析与实验研究对运动过程认识得更为深刻、更为细致。
图１．３中心式装药动能杆战斗部示意图图１．４夹层式装药动能杆战斗部示意图图１．５外层式装药动能杆战斗部示意图动能杆战斗部的爆轰驱动和抛射展开过程是一个非常复杂的物理、力学过程。
弹体侵彻混凝土过程中炸药动态响应数值模拟
图 ４为 观测 点 ３处 亦 即装药底 端 面 的压 力 时程 曲线 。对 比图 ３和 图 ４， 以看 出装 药 底 端 面 所 受 可 压 力与 装药 前端 面 和装 药 中部 所 受压 力 显 著 不 同 ，
表 现为 在前 期所 受 的压 力 较 低 ， 个 压力 峰值 小 于 多 零 ， 明装药 受到 明显 的拉 伸 作 用 。但 是在 １０ Ｉ 说 ８ ｓ ｘ 时 刻压 力 曲线 出现 明显 的突 跃 ， 力 峰值 甚 至 高 于 压
了炸药在 侵彻 过程 中可 能 发 生点 火 的部 位 ， 为侵 彻
内爆型 弹药 的设 计 提供参 考 。
图 １ 计 算 模 型 图
在装 药 中轴 线 上 等 间距 地选 取 ３个 观测 点 ， 如 图 ２， 测点 １位 于装药 前端 面 ， 测点 ３位 于装 药 观 观
２１ ０ ２年 ２月 ７ 日收 到 第一 作 者 简 介 ： 宪 振 （９ ２ ） 男， 山 博 副 研究 方 向 ： 性 能 评 估 。 炸药
态 响应 ， 于侵 彻 内爆 型 弹药 的研究 有重要 意义 。 对 目前 可 以用 来 评 估 炸 药 在 高 应 变 率 条 件 下 动 态 响应特 性 的试验 手段 有 Ｈ ｐ ｉｓｎ压杆 、ｔ ｅ ｏ ｋｎｏ Ｓ ｖｎ试 ｅ
究对 象 ， 是设计 了一 个 原理 性 的 战 斗部 侵 彻 混 凝 而 土计 算模 型 ， 图 １所 示 。战 斗 部 壳 体 直 径 为 １ 如 ０ ｃ 总 长 度 为 ２ ． ｍ， 体 材 料 为 高 强 度 合 金 钢 ｍ， ４６ｃ 壳
第 １ ２卷
第１ １期
２ １ ４月 ０２年
科
学
技
术
与
工
程
爆炸成型弹丸(EFP)侵彻混凝土靶实验研究
图 ,! 第一发弹侵彻 混凝土靶图片
! !
图 $! 第二发弹侵彻 混凝土靶图片
图 #! 第三发弹侵彻混凝土靶图片及 穿透后对地面的侵彻情况
・ ]Z’・
弹箭与制导学报
!""# 年$
爆炸成型弹丸 （ !"#） 侵彻混凝土靶实验研究
段$ 建， 杨黔龙， 周$ 刚， 王可慧， 韩娟妮， 初$ 哲， 田亚军， 张$ 颖
（ 西北核技术研究所， 西安$ %&""!’ ）
!
［摘要］ 设计了两种药型罩结构的聚能装药侵彻混凝土靶实验， 并对破坏效果进行了分析与探讨。同时对两 种结构的聚能装药爆炸形成爆炸成型弹丸的过程进行了三维动态模拟和分析。模拟结果表明， 弹丸飞行稳定 性好， 并且速度的均匀性也较好。 ［ 关键词］ 药型罩； 聚能装药； 爆炸成型弹丸； 数值模拟 ［ 中图分类号］ $%&’() *+ $ ［ 文献标识码］ (
爆炸成型弹丸 （ %&’） 侵彻混凝土靶实验研究! 段! 建等
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以为提高侵彻威力， 应尽量选取高爆速炸药， 而 当炸药选定后， 尽可能提高装填密度。 综合以上各种因素， 设计了如图 ( 所示聚能 装药结构， 炸药选用 )*+( 混合炸药， 壳体材料选 用 ,+-./0123。
!" 实验方案设计及实验结果
表 #" $%& 对混凝土靶的贯穿数据
药型罩 类别 球缺 材料 紫铜 混凝土靶 （ 7） !+8 ) 9 ( !+8 ) 9 ( !+8 # 9 +8 # 炸高 孔径 孔深
弹头形状与界面强度对侵彻过程的数值仿真
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有攻角伸出式侵彻体侵彻有限厚靶板数值模拟
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李 长 顺 ， 天 生 刘
（ 中北 大 学 化 工 与环 境 学 院 ， 原 太 摘 ００ ５ ） ３ ０ １ 要 ： 了能 清 楚 地 了解 攻 角 对 伸 出式 侵 彻 体 侵 彻 靶 板 能 力 的 影 响 ， 用 Ｌ － ＮＡ３ 动 力 有 限 元 软 件 对 为 采 ＳＤＹ Ｄ
有 攻 角 条 件 下 伸 出式 侵 彻 体 侵 彻 靶 板 进 行 了 数 值 模 拟 研 究 。从 靶 后 动 能 的 角 度 和 同 质 量 同外 径 的 基 准 杆 的
第２卷 ９
第 ３期
弹
箭
与
制
导
学
报
Ｖｏ Ｉ ９ Ｎｏ ３ ｌ２ ．
２０ ０ ９年 Ｏ ６月
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有 攻 角 伸 出 式侵 彻 体 侵 彻 有 限 厚 靶 板 数 值 模 拟
用 了 Ｌ — ＮＡ Ｄ 动 力 有 限元 程 序 ， 有 攻 角 ＳＤＹ ３ 对
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迫击炮弹对土壤目标的侵彻规律仿真
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殷永 亮 ， 闻 泉 ， 王 雨 时
（ 南京 理工大 学机 械工 程学 院 ， 江 苏 南京 ２ １ ０ ０ ９ ４ ）
Hale Waihona Puke 摘 要 ： 针对迫击炮弹引信研制试验阶段 ， 需要 提供 确定引信惯性 发火机构发火时机所需弹道参数 的问题 ， 提
出了迫击炮弹对土壤 目标 的侵 彻规 律仿 真方 法 。该 方法 运用 非线 性有 限元 分析 软件 ＡＮＳ Ｙ Ｓ ／ Ｌ Ｓ － Ｄ Ｙ ＮＡ对 ８ ２ ｍ ｍＨ径迫击炮 弹以不 同落角 、 不同着速侵彻土壤进行数值模拟 ， 分 析了该 迫击炮 弹在 土壤 中的运 动轨迹 以
基于SPH的弹丸侵彻土壤回收箱的数值模拟
通讯作者:谈乐斌(１９６２—) ꎬ男ꎬ博士ꎬ教授ꎬ主要从事火炮设计理论、人机环境系统研究ꎬＥ￣ｍａｉｌ:ｔａｎｌｂ＠ ｎｊｕｓｔ. ｅｄｕ. ｃｎꎮ
赵 德ꎬ等:基于 ＳＰＨ 的弹丸侵彻土壤回收箱的数值模拟
民防工程等ꎮ
目前还未出现成熟的理论可以精确描述土壤的动力学
( Ｓｃｈｏｏｌ ｏｆ Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇꎬ Ｎａｎｊｉｎｇ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ ｏｆ Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙꎬ Ｎａｎｊｉｎｇ ２１００９４ꎬ Ｃｈｉｎａ)
Ａｂｓｔｒａｃｔ: Ｕｓｉｎｇ Ｓｍｏｏｔｈｅｄ Ｐａｒｔｉｃｌｅ Ｈｙｄｒｏｄｙｎａｍｉｃ ｍｅｔｈｏｄ ( ＳＰＨ) ａｎｄ ＦＥＭꎬ ｗｅ ｓｉｍｕｌａｔｅｄ ｔｈｅ ｐｒｏｃｅｓｓ ｏｆ
ｔｈｅ ｐｅｎｅｔｒａｔｉｏｎ ｄｅｐｔｈ ａｔ ｈｉｇｈ ｓｐｅｅｄ ｉｍｐａｃｔ ｗｉｔｈｉｎ ａ ｃｅｒｔａｉｎ ｒａｎｇｅ. Ｔｈｅ ｓｍａｌｌｅｒ ｔｈｅ ｉｍｐａｃｔ ｓｕｒｆａｃｅꎬ ｔｈｅ
ｓｍａｌｌｅｒ ｔｈｅ ｐｅｎｅｔｒａｔｉｏｎ ｄｅｐｔｈ.
Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ: ｎｕｍｅｒｉｃａｌ ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎꎻ ＳＰＨꎻ ｓｏｉｌ ｐｅｎｅｔｒａｔｉｏｎꎻ ｐｒｏｊｅｃｔｉｌｅ ｒｅｃｅｉｖｉｎｇꎻ Ｙｏｕｎｇ ｆｏｒｍｕｌａ
１１
量耗散体系ꎬ具有很好的缓冲性能ꎬ可以用来作为弹丸的回
收介质ꎬ成本低廉且易于实现ꎮ 侵彻土壤过程的研究在军事
和民用领域都有着重要的意义ꎮ 例如军事上钻地武器的研
制和掩体的设计ꎬ试验装置回收等ꎬ民用上打桩过程分析和
一种新型动能弹侵彻钢筋混泥土数值模拟
一种新型动能弹侵彻钢筋混泥土数值模拟钢筋混凝土因其卓越的性能，被广泛应用于建筑结构中，为了预防战时受到严重打击，世界上很多国家和地区的高价值目标和战略目标纷纷地下或者半地下化，各种形式的混凝土或钢筋混凝土结构成为保护目标的主要手段之一。
研究侵彻弹丸对钢筋混凝土等各种防护类目标的侵彻既有重要的军事应用背景，也有许多非军事的应用价值，因此具有重要的现实意义。
本文首先介绍了国内外关于动能战斗部的发展现状与侵彻问题的研究现状，同时对钢筋混凝土特性和钢筋混凝土本构模型进行了简要介绍。
在此基础上，使用LS-DYNA软件对一种新型动能弹侵彻钢筋混凝土靶板进行了数值模拟。
对不同参数的弹丸侵彻靶板进行了侵彻数值模拟，得出了不同头部尺寸弹丸以不同着靶速度、着角侵彻钢筋混凝土靶板的侵彻后存速、冲击加速度曲线以及炸药内能曲线，并对计算结果进行了分析对比，得到有益的结论。
对不同参数的靶板被侵彻进行数值模拟，得出了不同钢筋粗细、弹着点的条件下弹丸侵彻后存速、冲击加速度曲线以及炸药内能曲线，并对计算结果进行了分析对比，结果可为动能侵彻战斗部研究提供参考。
动能攻坚战斗部对混凝土靶侵爆效应研究
研究现状
国内外学者针对动能攻坚战斗部对混凝土靶侵爆效应进行了广泛研究。实验 设计方面，研究者通常采用不同形状和质量的弹头，以不同的速度冲击混凝土靶， 观察和测量弹头侵彻深度、靶上破片和冲击波等信息。数据采集方面，研究者多 采用高速摄像机、应变计、压力传感器等设备记录实验过程，获取相关数据。数 据处理方面，研究者对实验数据进行整理、分析和模拟，探讨动能攻坚战斗部对 混凝土靶侵爆效应的规律和机制。
同时，也希望未来能在实验设备和测试技术方面取得更大的突破，以更好地 模拟实际情况，获取更准确可靠的实验数据。
另外，除了在军事防御领域，高速弹体对混凝土侵彻效应的研究在民事领域 也有广泛的应用。例如，在高速公路、桥梁等建筑物的抗爆、抗冲击设计，以及 建筑物内部结构的防弹设计等方面，都需要考虑高速弹体对混凝土的侵彻效应。 因此，这一领域的研究不仅关乎国家安全，也与人们的日常生活密切相关。
数值模拟结果进一步验证了实验结论。通过调整弹头形状和速度等参数，发 现数值模拟结果与实验数据基本一致。这表明数值模拟方法可以在一定程度上预 测动能攻坚战斗部对混凝土靶侵爆效应的实际效果。
结论与展望
本次演示通过实验研究和数值模拟相结合的方法，探讨了动能攻坚战斗部对 混凝土靶侵爆效应的规律和机制。结果表明，弹头形状和速度是影响侵爆效果的 主要因素，而混凝土靶内部的应力分布和应变也会对侵爆效果产生重要影响。数 值模拟方法可以在一定程度上预测实际侵爆效果。
3、侵入深度分析：串联侵彻战斗部的侵彻深度是评价其穿甲能力的重要指 标。影响侵入深度的因素包括战斗部的类型和参数、钢筋混凝土的物理性质以及 侵彻角度和速度等。
3、侵入深度分析：串联侵彻战 斗部的侵彻深度是评价其穿甲能 力的重要指标
1、串联侵彻战斗部对钢筋混凝土介质的侵彻过程中，重力、惯性力和爆炸 力共同作用，其中爆炸力是最主要的因素。
预扭钨弹侵彻厚钢靶的三维数值模拟
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预 扭 钨 弹 侵 彻 厚 钢 靶 的 三 维 数 值 模 拟
见 图 １（ ． ａ）
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弹丸侵彻自然土弹道的试验研究与数值模拟
弹丸侵彻自然土弹道的试验研究与数值模拟任保祥;陶钢【摘要】弹丸在侵彻自然土壤过程中很容易产生弹道失稳现象,对弹丸的侵彻与毁伤目的造成很大的影响,因此,分析弹丸侵彻自然土壤的弹道特性是十分重要的.通过56式枪弹和125 mm弹侵彻自然土壤的试验,得到弹丸侵彻土壤的弹道轨迹图像,并对其进行分析研究.结果发现弹丸侵彻自然土壤时,会迅速失去姿态稳定,在土壤中产生较大空腔,并增加与土壤的接触面积,增大阻力,使弹丸速度迅速降低,影响弹丸的侵彻深度.同时,根据试验条件,利用LS-DYNA建立了计算仿真模型,获得了弹丸在侵彻过程中的姿态和运动特征.计算获得的弹丸姿态与弹道特征与试验图像比较吻合,对弹丸的速度、位移和负加速度做了分析研究,表明数值计算结果具有较高的可靠性,可以为弹丸侵彻土壤研究提供参考.%The projectile in the process of penetration of the soil is easy to generate ballistic instability phenome -non,which has considerable influence on the projectile penetration and damage.Therefore,it is very important to analyze the ballistic characteristics of projectiles penetrating into natural soil.The ballistic trajectory images of pro-jectiles penetrating into soil were obtained by experiments of 56 bullets and 125 mm projectiles penetrating into the soil and making analysis to them.It was found that when the projectiles penetrated the natural soil,it would quickly lose its attitude stability, create a large cavity, increase the contact area with the soil and the resistance.These would have a great impact on the penetration depth of the projectile.At the same time,according to the experimen-tal conditions,a computational simulation model was established by using LS-DYNA, andthe attitude and motion characteristics of the projectile during penetration were obtained.The calculated attitude and ballistic characteristics of the projectile are in good agreement with the experimental image.The velocity,displacement and negative accel-eration of the projectile were analyzed and studied.The results show that the numerical results have higher reliabili-ty and can provide reference for the penetration of projectiles into soil.【期刊名称】《科学技术与工程》【年(卷),期】2018(018)001【总页数】6页(P28-33)【关键词】土中弹道;LS-DYNA;侵彻;数值模拟【作者】任保祥;陶钢【作者单位】南京理工大学能源与动力工程学院,南京210094;南京理工大学能源与动力工程学院,南京210094【正文语种】中文【中图分类】TJ012.4目前人们对于钻地弹侵彻岩石、混凝土和钢板等坚硬材料的规律研究比较多，对自然土壤介质的侵彻规律研究较少。
聚能射流对靶板侵彻的数值仿真
兵工自动化2010-01Ordnance Industry Automation 29(1) ·24·doi: 10.3969/j.issn.1006-1576.2010.01.007聚能射流对靶板侵彻的数值仿真崔军，徐峰，李向荣（装甲兵工程学院兵器工程系，北京100072）摘要：利用AUTODYN非线性动力学分析软件，采用Johnson Cook 动态本构模型和多物质Euler算法，对某子母弹的子弹聚能射流形成、侵彻钢板过程进行了数值仿真，得到与试验结果相近的聚能射流形成和侵彻的物理现象和规律，验证了该模型和数值模拟的合理性，为该弹的测试和鉴定提供一些理论依据，对聚能破甲战斗部的工程设计具有重要的应用价值。
关键词：聚能装药；数值仿真；Euler-Lagrange算法中图分类号：TP602 文献标识码：ANumerical Simulation of Shaped Charge Jet Penetrating into TargetCUI Jun, XU Feng, LI Xiang-rong(Dept. of Weaponry Engineering, Academy of Armored Force Engineering, Beijing 100072, China) Abstract: Using AUTODYN nonlinear dynamics analysis software, Johnson Cook constitutive model of dynamic and multi-material Euler algorithm, the bullet of a dispenser shaped jet formation process of penetrating steel plate numerical simulation and experimental results are similar to shaped Jet Formation and Penetration of the physical phenomena and laws. It verifies the model and numerical simulation is reasonableness, and provides some theoretical basis for the bullet testing and appraisal. The engineering design has important application value.Keywords: Shaped charge; Numerical simulation; Euler-Lagrange algorithm0 引言聚能射流是弹药爆炸后形成的高速流体，其对靶板侵彻能力是各种舰弹对目标毁伤能力的重要指标。
动能弹垂直侵彻混凝土的实验研究及其数值模拟的开题报告
动能弹垂直侵彻混凝土的实验研究及其数值模拟的开题报告【开题报告】一、研究背景和意义动能弹垂直侵彻混凝土是一种重要的力学问题，涉及到军事、工程结构与安全等领域，对混凝土结构的防护能力评价有着重要意义。
然而，由于混凝土的本身复杂性和强度非线性，动能弹垂直侵彻混凝土的机理和规律十分复杂。
因此，开展动能弹垂直侵彻混凝土的实验研究和数值模拟具有非常重要的理论和实践意义，同时对提高我国相关工程技术水平也将起到积极的推动作用。
二、研究内容和方法1. 研究内容本研究的目的是开展动能弹垂直侵彻混凝土的实验研究和数值模拟研究，分析混凝土在受到动能弹撞击后的裂纹扩展规律、变形变化及破坏模式等问题，进一步评估混凝土结构的击穿防护能力，为工程实践提供理论依据。
2. 研究方法(1) 实验研究：通过静态拉压试验、冲击压缩试验等，从材料本身、结构性能、应力-应变关系等方面对混凝土的力学特性进行实验测定，为建立数值模型提供基础数据。
同时，采用万能试验机和动能弹道试验机，开展动能弹垂直侵彻混凝土的实验研究，记录冲击过程中混凝土的力学响应和破坏模式。
(2) 数值模拟：基于有限元模拟软件ABAQUS，建立动能弹垂直侵彻混凝土数值模型，采用合适的数值模拟方法，模拟混凝土的应力、应变分布和冲击破坏过程，通过与实验结果进行比对，验证数值模拟的可靠性和准确性。
三、研究进展及计划目前，已完成混凝土材料力学性能实验、万能试验机和动能弹道试验机的试验样品制备工作。
接下来，将开展混凝土动能弹垂直侵彻实验研究和数值模拟，并进一步探讨混凝土击穿防护能力评价的相关问题。
具体的工作计划如下：(1) 建立混凝土数值模型，确定参数，选择适当的材料本构关系，验证模型合理性。
(2) 开展动能弹垂直侵彻混凝土实验，测量实验过程中动能弹的速度、质量及形状，记录混凝土的应力、应变、位移等响应数据。
(3) 将实验数据输入ABAQUS中进行数值模拟，分析力学响应、裂纹扩展、破坏模式等。
反机场弹药斜侵彻多层介质靶的三维数值仿真
反机场弹药斜侵彻多层介质靶的三维数值仿真
杨冬梅;王晓鸣
【期刊名称】《弹道学报》
【年(卷),期】2004(016)003
【摘要】用AUTODYN-3D动力学软件对动能弹斜侵彻混凝土等多层介质靶问题作数值仿真研究.对某反机场子弹药以不同速度、不同入射角条件,斜侵彻机场跑道多层介质靶进行了模拟计算,计算结果如侵彻深度、侵彻过载、跳弹情况等符合一般规律,对子弹药着速和入射角的控制、弹体结构设计、装药设计、引信设计等方面提供设计参考.
【总页数】5页(P83-87)
【作者】杨冬梅;王晓鸣
【作者单位】南京理工大学机械工程学院,南京,210094;南京理工大学机械工程学院,南京,210094
【正文语种】中文
【中图分类】O385
【相关文献】
1.反跑道动能弹斜侵彻机场多层跑道的三维数值模拟 [J], 曾必强;姜春兰;王在成;常志远
2.钨合金长杆弹斜侵彻间隔靶的数值仿真与试验 [J], 袁亚楠;胡健;王少龙;王效廉;袁伟;高洪泉
3.侵彻弹斜侵彻多层介质的三维数值仿真 [J], 曾必强;姜春兰;李明;茶晓燕
4.机场跑道多层介质的侵彻力学特性分析 [J], 佘艳华
5.分体式侵彻体斜侵彻钢靶的弹道稳定性数值模拟 [J], 吴翰林;屈可朋;沈飞;周涛;郭洪福;谷鸿平
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气液喷发动能弹侵彻混凝土靶的数值模拟
气液喷发动能弹侵彻混凝土靶的数值模拟
章杰;苏少卿;高光发;王肖钧
【期刊名称】《防护工程》
【年(卷),期】2013(035)005
【摘要】采用FEM法与SPH法相结合的一种耦合算法对气液喷发动能弹侵彻混凝土靶开展了数值模拟,阐述了计算的基本思想及计算中的一些关键问题,如喷发物的生成、单元转化、界面附近的耦合计算等.计算结果表明:喷发可以增强侵彻弹的侵彻效果;与不喷发弹相比,喷发弹的侵彻深度和对靶板的破坏程度都有明显的提高.【总页数】7页(P39-45)
【作者】章杰;苏少卿;高光发;王肖钧
【作者单位】中国科学技术大学近代力学系,合肥230027;中国科学技术大学近代力学系,合肥230027;安徽建筑工业学院土木工程学院,合肥230022;中国科学技术大学近代力学系,合肥230027;中国科学技术大学近代力学系,合肥230027
【正文语种】中文
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1.动能弹垂直侵彻混凝土靶板的三维数值模拟研究
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3.串联动能侵彻弹侵彻混凝土靶研究
4.动能弹高速侵彻钢筋混凝土靶时弹丸头部质量侵蚀微观机理
5.动能弹对混凝土靶板侵彻三维数值模拟
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