弹药侵彻混凝土的火工品环境力分析

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大质量高速动能弹侵彻钢筋混凝土的实验研究

大质量高速动能弹侵彻钢筋混凝土的实验研究汪斌;曹仁义;谭多望【摘要】A metallic penetrator with the mass of 52 kg was designed by considering reasonably its structure and head shape. Based on the sub-caliber launch technology, the designed penetrator was accelerated to 1 300 m/s by a Davis gun to experimentally penetrate a six-layer reinforced concrete target with the size of 3. 0 m×3. 0 m×6. 0 m. The penetration experiment displays that the sub-caliber penetrator departed distinctly from the Davis gun, its flight attitude was stable, the attack angle was less than 2° , and the residual velocity was about 260 m/s after the penetration of the penetrator into the reinforced concrete of 6 m thickness. After the penetration experiment, the recovered penetrator was intact and only a little plastic deformation on the penetrator head. And the penetrator mass lost a-round 1. 2 percent, its length shortened 0. 7 percent, and the erosion phenomenon was unconspicuous.%设计了弹头形状和弹体结构合理的金属侵彻弹体,利用口径为320 mm的平衡炮,采用次口径加载技术,将直径为136 mm、长度为680 mm、质量为52kg的金属侵彻体加速到1 300 m/s,去侵彻尺寸为3 m×3 m×6 m的钢筋混凝土靶.实验结果表明:次口径弹托与弹丸完全分离,弹体飞行姿态稳定,飞行攻角小于2°,弹体侵彻6 m厚的钢筋混凝土后剩余速度约为260 m/s.实验后回收的金属弹体结构完整,仅弹体头部存在一定塑性变形,弹体质量损失约1.2％,长度缩短约0.7％,弹靶作用过程的侵蚀现象不明显.【期刊名称】《爆炸与冲击》【年(卷),期】2013(033)001【总页数】5页(P98-102)【关键词】爆炸力学;金属侵彻体;次口径发射技术;钢筋混凝土【作者】汪斌;曹仁义;谭多望【作者单位】中国工程物理研究院流体物理研究所冲击波物理与爆轰物理重点实验室,四川绵阳621900【正文语种】中文【中图分类】O385高速侵彻战斗部凭借高速度的优势能够对地下深埋、加固的重要军事目标进行毁伤打击。

钻地弹侵爆作用下混凝土的抗震性能研究

钻地弹侵爆作用下混凝土的抗震性能研究一、研究背景钻地弹侵爆作用是现代战争中普遍采用的一种攻击手段。

在钻地弹爆炸的过程中，地表以下的建筑物会受到巨大的振动和压力，导致建筑物的结构受损，严重时甚至会倒塌。

因此，对于抵御钻地弹侵爆作用的建筑物，其抗震性能的研究至关重要。

二、研究目的本研究旨在探讨钻地弹侵爆作用下混凝土的抗震性能，为抵御钻地弹攻击的建筑物提供理论依据。

三、研究方法本研究采用实验研究与数值模拟相结合的方法，通过实验测试不同强度等级的混凝土在钻地弹侵爆作用下的抗震性能，并通过数值模拟探讨混凝土的破坏机理。

四、实验设计与结果分析4.1 实验设计本研究选取三种不同强度等级的混凝土进行试验，分别为C20、C30和C40混凝土。

实验采用钻地弹模拟器进行，模拟器采用压缩气体驱动，可模拟出不同的侵爆作用。

在每种混凝土试验中，分别进行单向受力和双向受力试验，受力方式分别为拉伸和压缩。

试验过程中，记录混凝土的应力-应变曲线，以及断裂形态和破坏模式。

4.2 实验结果分析经过实验测试，得出不同强度等级的混凝土在钻地弹侵爆作用下的应力-应变曲线。

结果显示，随着混凝土强度等级的提高，其抗震性能也随之增强。

在单向受力试验中，C40混凝土的最大承载力为15.2MPa，比C20混凝土的最大承载力高出了约30%。

在双向受力试验中，C40混凝土的最大承载力为18.6MPa，比C20混凝土的最大承载力高出了约40%。

5、数值模拟与分析本研究采用有限元方法对混凝土在钻地弹侵爆作用下的破坏机理进行数值模拟。

在模拟中，采用ABAQUS软件进行有限元分析，建立混凝土的三维有限元模型，并设置不同的荷载工况。

通过模拟分析，得出混凝土在钻地弹侵爆作用下的应力分布、变形分布和破坏模式。

6、结论本研究通过实验测试和数值模拟，得出了混凝土在钻地弹侵爆作用下的抗震性能及破坏机理。

实验结果显示，混凝土的强度等级越高，其抗震性能越强。

数值模拟分析表明，混凝土在受到钻地弹侵爆作用后，会出现应力浓集现象，从而导致混凝土的破坏。

弹体对混凝土介质侵彻、贯穿的比例换算关系

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混凝土受爆炸冲击作用下的损伤模式分析

混凝土受爆炸冲击作用下的损伤模式分析一、引言随着恐怖袭击和自然灾害的增加，对建筑结构抗爆性能的要求越来越高。

混凝土是建筑结构中最常用的材料之一，因此研究混凝土在爆炸冲击作用下的损伤模式对于提高建筑结构的抗爆性能具有重要意义。

本文旨在对混凝土受爆炸冲击作用下的损伤模式进行详细的分析。

二、混凝土的受力特性混凝土是一种复合材料，由水泥、砂、碎石、水等材料按一定比例混合而成。

混凝土具有较好的压缩强度和耐久性，但其抗拉强度相对较差。

混凝土的强度与其成分、配合比、养护条件等因素有关。

混凝土在受力时会出现不同的受力状态，包括压力、拉力、剪力和弯曲等。

其中，压力是混凝土最常见的受力状态，混凝土的压缩强度较高。

但当混凝土受到拉力或剪力时，其强度会大幅度降低。

同时，混凝土受到弯曲作用时，其上部受压，下部受拉，容易出现裂缝。

三、混凝土受爆炸冲击作用下的损伤模式混凝土在受到爆炸冲击作用时，会出现不同的损伤模式。

主要包括以下几种：1. 压碎当混凝土受到高速冲击时，其内部会产生巨大的压力，导致混凝土的破碎和压碎。

这种损伤模式通常出现在离爆炸源较近的区域，混凝土的破碎程度与爆炸源的威力和距离有关。

2. 拉裂混凝土受到爆炸冲击时，容易出现拉力，从而导致混凝土的拉裂。

拉裂通常出现在离爆炸源较远的区域，混凝土的拉裂程度与爆炸源的威力和距离有关。

3. 剪切当混凝土受到剪切力时，容易发生剪切破坏。

剪切破坏通常出现在混凝土的边缘区域或者梁柱节点处。

4. 爆炸震荡除上述几种损伤模式外，混凝土受到爆炸冲击还会产生爆炸震荡。

爆炸震荡会导致建筑结构的振动，从而引起结构的变形和损坏。

四、混凝土抗爆性能的提高为了提高混凝土的抗爆性能，可以采取以下措施：1. 提高混凝土的强度提高混凝土的强度可以增加其抗爆性能。

可以采用高强度水泥、高强度骨料等方法提高混凝土的强度。

2. 改善混凝土的配合比改善混凝土的配合比可以增加其密实度和耐久性，从而提高抗爆性能。

3. 加强混凝土的连接和支撑加强混凝土的连接和支撑可以增加其整体的抗爆能力，减少损伤。

高速侵彻混凝土弹体的质量侵蚀机理研究

冻融侵蚀
在寒冷地区，混凝土结构反复经历冻融循环，导致表层材料剥落、裂缝扩展等质量损失，影响结构承载能力。
质量侵蚀对结构性能的影响
01
02
03
承载能力下降
质量侵蚀导致混凝土结构承载能力逐渐下降，影响结构安全性和稳定性。
裂缝扩展
质量侵蚀会导致混凝土结构中裂缝的扩展和增多，加速结构破坏进程。
质量检测
在施工过程中和结束后，进行相应的质量检测，及时发现和处理可能出现的质量问题。
06
研究结论与展望
研究结论
高速侵彻过程中，弹体材料的质量损失随着弹体速度的增加而增加，同时伴随着弹体表面的温度升高和弹体材料的热分解。
高速侵彻引起的弹体材料质量损失主要源于弹体与混凝土的摩擦、高温引起的材料分解以及弹体与混凝土的冲击破碎。
弹道不稳定
由于弹体的形状和结构的限制，高速飞行中会出现弹道不稳定的现象，影响侵彻深度和效果。
混凝土材料性能抗压强度Fra bibliotek混凝土材料具有较高的抗压强度，这是其作为防护工程材料的重要性能。
抗拉强度
混凝土的抗拉强度相对较低，这使得它在承受拉力时容易破裂。
侵彻对混凝土材料性能的影响
材料劣化
高速侵彻过程中，混凝土材料会受到损伤和劣化，导致其性能下降。
力学性能变化
侵彻过程中，混凝土的力学性能会发生变化，如弹性模量和泊松比等参数的改变。
03
质量侵蚀机理研究
质量侵蚀类型及影响因素
风化侵蚀
在自然环境中，混凝土结构会受到风力、雨水、温差等作用，导致表层材料损失，形成蜂窝状或
片状剥落，影响结构性能。
化学侵蚀
在酸雨、海水、工业废气等化学物质作用下，混凝土中的水泥成分与水、空气发生化学反应，导致混凝土结构性能劣化。

不同头部形状的弹体侵彻混凝土试验情况分析

不同头部形状的弹体侵彻混凝土试验情况分析发布时间：2021-07-09T09:49:05.093Z 来源：《基层建设》2021年第11期作者：何光文[导读] 摘要：想要弹体具有强大的侵彻能力，弹头的头部形状是非常重要的一个角色。

身份证号码：46000319921129XXXX摘要：想要弹体具有强大的侵彻能力，弹头的头部形状是非常重要的一个角色。

理想状态下，弹体是以垂直的角度对于被击中的物体进行入侵，但是在实际的战斗过程中，弹体发射后，会受到一些阻力以及弹体本身的重力的影响，并不是垂直进入，而是以一定的角度进行斜侵彻。

因此，需要明确弹头部形状对侵彻能力的影响，并予以优化，才能有效的达到目的。

关键词：头部形状；弹体侵彻；混凝土一、研究的背景和意义侵彻力也叫贯穿力，指的是弹头钻入或穿透物体的能力。

其大小主要决定于弹头质量、弹头活力的大小和物质的性质。

通常以侵彻一定物体的深度来表示。

根据撞击物体进入的角度，把侵彻做了分类，分别是垂直侵彻和斜侵彻，对于军工领域，侵彻一直是研究的重要课题。

弹体的侵彻问题通常是从进攻和防守两个方面进行研究。

从进攻的角度来说，主要会对于弹体的侵彻能力进行研究，而从防守的角度来说，则是主要注重抗侵彻能力。

从攻击方的角度来看，不仅需要做好自身的防御工作，还需要加强弹体的侵彻能力，从而能有效打击敌人。

所以很多相关的专业人员，通过各种方法和途径来尝试提升弹体的侵彻能力。

在这个过程中，弹体的尺寸更小，但是侵彻能力和破甲能力要更加强大。

弹头的形状对侵彻有着很大的影响，弹头形状不同，对于侵彻的深度和毁伤面积等都会有所影响，因此，为了使弹体具有更强的攻击力，对于弹体头部形状进行优化，从而提升弹体的侵彻能力，有着重要的作用。

二、研究现状（一）不同头部形状弹体侵彻弹体的侵彻过程包括材料的变形、损伤以及破坏等，且弹体的头部形状密切影响着弹体的侵彻行为。

近期，针对于弹体头部形状的侵彻问题，已经有了一定的研究成果。

弹丸在不同速率下斜侵彻混凝土的数值模拟_冷冰林

第28卷　第3期2008年06月弹　箭　与　制　导　学　报Journal o f P rojectiles,Ro cke ts,M issile s and G uidanceVo l.28　No.3Jun2008弹丸在不同速率下斜侵彻混凝土的数值模拟＊冷冰林1,许金余1,陈　勇2,樊圣军3(1空军工程大学工程学院,西安　710038;295538部队,四川新津　611430;3西安建筑科技大学,西安　710055)摘　要:关于混凝土侵彻的研究一直是一个很活跃的领域,但由于整个侵彻过程时间极短,实验研究很难对侵彻过程进行全面准确的分析。

文中利用LS-DY NA3D有限元程序对弹丸在不同速率和着角下侵彻混凝土靶进行了三维数值模拟,得到了侵彻的整个图像和主要数据,分析了速率和着角与侵彻深度及破坏情况之间的关系。

研究表明:速率和着角对侵彻深度具有重要影响。

关键词:侵彻;数值模拟;速率;混凝土;弹丸着角中图分类号:O383.2 文献标志码:ANumerical Simulation of Projection Oblique Penetration ofConcrete Under Different VelocityLEN G Binglin1,X U Jinyu1,CH EN Yong2,FA N Sheng jun3(1T he Engineering Institute,A ir Fo rce Eng ineering U niver sity,Xi'an710038,China;2N o.95538U nit,Sichuan Xinjin611430,China;3Xi'an U niversity of A r chitecture T echnolog y,Xi'an710055,China)A bstract:T he research on projectile pene trating into concrete tar get is alway s a realm.But the time of the w ho le pene-tratio n process is very sho rt,w hich makes re sear cher s difficult to give the ge nera l and accurate analysis acco rding to ex-periment.In the paper,projectile penetr ating into concrete ta rge t wa s simulated under the different velo city and ang le of incidence,the whole picture of the penetr ation and main data wa s g ained.Acco rding to resea rch,velocity and angle of incidence plays an impo r ta nt par t in penetration depth.Keywords:penetration;nume rical simulatio n;velo city;concrete;pro jectile incidence1　引言混凝土作为一种重要的工程材料被广泛地应用于各个领域,如何有效地提高混凝土的抗侵彻能力,一直是结构工作者所关注的研究课题。

钻地弹侵爆耦合作用下混凝土毁伤机理及防护设计分析

钻地弹侵爆耦合作用下混凝土毁伤机理及防护设计分析一、研究背景钻地弹是一种高速弹头，能够在地下穿行并在目标地下爆炸。

钻地弹具有侵彻深度大，毁伤范围广等特点，对地下混凝土结构的毁伤极大，因此钻地弹的防护设计成为一个重要的研究课题。

二、钻地弹侵爆耦合作用下混凝土毁伤机理1. 钻地弹侵彻过程中的机理钻地弹的侵彻过程中，弹头与土体之间产生冲击波，冲击波向地下传播并与地下结构相互作用，产生爆炸效应。

在冲击波的作用下，地下结构内部的混凝土会出现破碎、裂纹等毁伤形态，导致结构的破坏。

2. 钻地弹爆炸过程中的机理当钻地弹达到目标深度时，弹头内的炸药会爆炸，爆炸产生的高温、高压气体会向周围扩散，形成爆炸波，并且爆炸波会在弹头周围形成高速液态金属喷射。

这些喷射物会对周围的混凝土结构造成毁伤，同时还会使结构内部产生应力波，导致混凝土结构的破坏。

三、钻地弹防护设计分析1. 钻地弹防护结构设计钻地弹防护结构设计的目的是减少钻地弹对地下结构的毁伤，通常采用以下几种方式：（1）增加混凝土厚度：增加混凝土厚度可以减缓钻地弹的侵彻速度，从而减少冲击波对结构的破坏。

（2）采用高强度混凝土：高强度混凝土的抗压、抗拉强度较高，能够承受更大的外部载荷，从而减少结构的破坏。

（3）采用纤维增强混凝土：纤维增强混凝土具有优异的抗裂性能，能够防止混凝土结构在钻地弹爆炸时因裂纹扩展而破坏。

2. 钻地弹防护材料设计除了防护结构设计外，钻地弹防护材料的选择也是防护设计的重要方面。

钻地弹防护材料需要具备以下几个特点：（1）高密度：高密度材料能够有效吸收钻地弹产生的冲击波和爆炸波，防止波浪对结构的毁伤。

（2）高硬度：高硬度材料能够有效抵抗钻地弹产生的液态金属喷射，防止喷射物对结构的毁伤。

（3）高韧性：高韧性材料能够有效吸收钻地弹产生的应力波，防止应力波对结构的毁伤。

目前，常用的钻地弹防护材料包括高密度混凝土、钢板、钛合金等。

3. 钻地弹防护结构的优化设计钻地弹防护结构的优化设计是为了进一步提高防护效果，通常采用有限元分析、试验等方法进行。

侵彻过程中弹载火工品过载特性数值模拟

火工品在发射和动态着靶过载环境中所承受的过载加速度是评价弹药用火工品抗高过载能力的一
ＬＩｉｌｎ —ｉ，ＸＵｅ — ｈｅＪＷｎｚｎｇ１ＷＡＮＧｉｇ— ｕ１ＨＵＡＮＧｏＪｎｙＨａ２
，
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（．ａｏａＤｆｃｅｕｊｃＬｂｒｔｙ，ｏｔｉｅｓｙｏｈｎ，ａｕｎ００５；２Ｂｉｎｉｅｓｙ１ｔｎｌｅｅｅｙＳｂｅｔａｏａｒＮｒＵｎｖｒｔｆｉａＴｉａ，０．ｅｉｇｖｒｔＮｉｎＫｏｈｉＣｙ３１ｊＵｎｉｏｃｎｅ＆ＴｃｎｌｇＢｉｎ１０８）ｆｉｃＳｅｅｈｏｏｙ，ｅｉｇ，００１ｊ
型吻合较好；弹体与火工品的过载规律趋于相近，可以通过弹体的过载情况来预测弹载火工品的过载情况。此项研究
可为侵彻过载中弹载火工品抗高过载能力评价提供参考。
关键词：火工品；侵彻；过载；Ｌ～ＮＳＤＹＡ中图分类号：Ｔ４０２文献标识码：ＡＪ５．
火２００９年１月２
工
品
ＩＩＩ０Ｓ＆ＰＲＴＣＮＩＳＮＴＡＴＲＹ０ＥＨＣ
２０年第６０９期
文章编号：１０．４０（０９）０ —００００３１８２０６０３ —５
侵彻过程中弹载火工品过载特性数值模拟
ＴｈｍｅｉａｉｌｔｎｆｒＯｖｒｏｄＣｈｒｃｅｉｔｆＩｉｉｔｇＥｘｌｓｖｖｃｅＮｕｒｃｌｍｕａｉｅｌａａａｔｒｓｉｏｔａｉｐｏｉｅＤｅｉｅＳｏｏｃｎｎ

弹体侵彻混凝土靶板的数值模型

弹体侵彻混凝土靶板的数值模型作者：徐刚来源：《山东工业技术》2014年第12期摘要：基于细观力学原理，采用离散元软件PFC3D对Hanchak侵彻的部分试验进行了数值建模，使用平行粘结模型来模拟混凝土颗粒之间的接触力和力矩，并通过模拟弹体以不同速度侵彻混凝土靶板，将弹体在不同速度下剩余速度与试验值进行对比分析，数值模拟得到的结果相对于试验值的偏差都在允许范围内，验证了离散元侵彻模型和程序编写及算法的有效性。

关键词：混凝土；离散元法；侵彻1 引言近年来，国内外学者[1-3]在混凝土靶板侵彻过程分析方面，通过试验及理论推导得出了侵彻过程中阻力分析、侵彻深度等计算方法，并且大量的试验结果表明弹体侵彻或穿甲过程中均出现大小不一的偏转程度，但是无论是经验公式还是无量纲分析的理论模型，均将混凝土材料认为是均匀连续性介质，无参数涉及到弹体侵彻混凝土靶板过程中的偏转问题。

随着目前计算机技术的快速发展，数值模拟逐渐成为了解决复杂力学分析问题的主要手段之一，对于混凝土靶板侵彻问题的数值模拟分析也越来越多，同时也取得了一定的研究成果，但大部分集中在宏观层面上，且部分结果与试验结果存在较大的差距，为此本文采用PFC3D（particle flow code in three dimension）[4]建立混凝土靶板离散元数值模型。

2 离散元法的物理方程假设两个颗粒A和B接触，接触的两个颗粒可以视为一个弹性梁，梁的两端位于颗粒的中心，外力和外力矩作用于梁的两端。

梁的特征参数可以分为：（1）几何参数—长度（L）、横截面积（A）和惯性矩（I）；（2）变形参数—杨氏模量（E）和泊松比（v）；（3）强度参数。

2.1 接触刚度模型接触刚度是将接触力和相对位移通过力—位移法则联系起来，即：式中，是法向接触刚度，表征总的法向力与位移。

式中，是切向接触刚度，表征增量形式联系切向力与位移。

在离散元法中有两种接触刚度模型，即Hertz-Minlin接触刚度模型与线性接触刚度模型，接触刚度模型不同则接触刚度值亦不同。

钻地弹侵爆耦合作用下混凝土毁伤机理的实验研究

钻地弹侵爆耦合作用下混凝土毁伤机理的实验研究一、引言钻地弹是一种强烈的爆炸装置，具有高速度、高温度、高压力等特点，能够对地下结构造成巨大破坏。

混凝土是一种常用的建筑材料，其强度和耐久性都很高，但在钻地弹的爆炸作用下，其破坏机理仍然不够清晰。

因此，本文将从实验研究的角度出发，探讨钻地弹侵爆耦合作用下混凝土毁伤机理的实验研究。

二、实验设备与方法2.1 实验设备本实验采用直径为10cm的钻地弹，爆炸药为TNT，混凝土为普通混凝土，强度等级为C30。

实验采用冲击试验机，其冲击速度为10m/s。

2.2 实验方法首先，将混凝土制成直径为10cm、厚度为5cm的圆形样品，然后将样品放置于冲击试验机上。

钻地弹放置于样品正上方，并引爆。

实验过程中，记录下样品的形变、破坏模式和破坏面积等数据。

三、实验结果与分析3.1 样品形变通过实验发现，钻地弹爆炸作用下，混凝土样品会发生明显的形变。

在冲击试验机的作用下，样品底部会向上凸起，形成一个凸起区域，同时样品表面会出现裂纹。

随着冲击力的增大，样品凸起区域会越来越大，表面裂纹也会变得更加明显。

当冲击力达到一定值时，样品会发生破坏。

3.2 破坏模式钻地弹爆炸作用下，混凝土样品的破坏模式主要有两种：冲击破坏和爆炸破坏。

当冲击力较小时，样品发生的是冲击破坏。

在这种情况下，样品表面出现裂纹，但裂纹不会扩散到深层，样品主要是因为表面受到冲击而破坏。

当冲击力增大时，样品会发生爆炸破坏。

在这种情况下，样品表面出现裂纹，并且裂纹会扩散到深层，最终导致样品破坏。

3.3 破坏面积钻地弹爆炸作用下，混凝土样品的破坏面积与冲击力大小有关。

当冲击力较小时，样品破坏面积较小，但随着冲击力的增大，样品破坏面积也会增大。

当冲击力达到一定值时，样品会完全破坏，破坏面积也会达到最大值。

四、结论通过本实验的研究，可以得出以下结论：1. 钻地弹爆炸作用下，混凝土样品会发生明显的形变和破坏，表现出不同的破坏模式。

2. 混凝土样品的破坏面积与冲击力大小有关，当冲击力达到一定值时，样品会完全破坏。

钻地弹侵爆耦合作用下混凝土毁伤机理的新研究

钻地弹侵爆耦合作用下混凝土毁伤机理的新研究钻地弹是一种具有高毁伤能力的爆炸武器，其强大的破坏性能使得混凝土结构在受到钻地弹的攻击后容易出现毁伤。

因此，对于钻地弹侵爆耦合作用下混凝土毁伤机理的研究具有重要的现实意义。

一、钻地弹的基本原理钻地弹是一种具有高毁伤能力的爆炸武器，其主要原理是利用高压气体和爆炸波的共同作用对目标进行攻击。

钻地弹的攻击过程可以分为以下几个阶段：1. 爆炸波传播阶段：钻地弹在爆炸时会产生高温高压的气体，这些气体会形成爆炸波并向外传播。

2. 爆炸波与土壤相互作用阶段：爆炸波在传播过程中会与土壤相互作用，形成耦合作用。

3. 土壤破坏阶段：由于耦合作用的作用，土壤内部会发生破坏，形成孔洞和裂纹。

4. 钻地弹侵入阶段：当土壤内部的孔洞和裂纹达到一定程度时，钻地弹便可以侵入其中，形成攻击效果。

二、混凝土的基本性质混凝土是一种广泛应用于建筑工程中的材料，其主要成分是水泥、骨料和水。

混凝土具有以下几个基本性质：1. 强度：混凝土的强度是指其能够承受的最大压力或拉力。

2. 塑性：混凝土具有一定的塑性，可以在一定程度内变形而不破裂。

3. 耐久性：混凝土具有一定的耐久性，可以在一定的环境条件下长期使用。

4. 密度：混凝土的密度较大，可以提供一定的抗震性能。

三、钻地弹侵爆耦合作用下混凝土毁伤机理的研究1. 混凝土的毁伤机理混凝土在受到钻地弹攻击时，主要是通过以下几种方式发生毁伤：1. 直接破坏：钻地弹的攻击能够直接破坏混凝土结构，形成孔洞和裂纹。

2. 压缩破坏：钻地弹的攻击会产生大量的压力，使得混凝土结构在压力作用下发生破坏。

3. 摩擦破坏：钻地弹的攻击会产生大量的热量，使得混凝土结构在摩擦作用下发生破坏。

2. 混凝土毁伤机理的数值模拟为了更好地研究钻地弹侵爆耦合作用下混凝土毁伤机理，可以借助数值模拟的手段进行分析。

数值模拟的主要思路是通过建立数学模型来模拟混凝土受到钻地弹攻击时的毁伤过程。

数值模拟的具体步骤如下：1. 建立数学模型：根据混凝土的基本性质和钻地弹的攻击原理，建立混凝土受到钻地弹攻击时的数学模型。

小口径弹丸对钢筋混凝土侵彻分析

小口径弹丸对钢筋混凝土侵彻分析作者：郭超谢馨远田家帅来源：《理论与创新》2020年第09期【摘要】为了研究小口径弹丸对钢筋混凝土的侵彻性能，以理论与实际结合分析的方式，通过侵彻试验得到了小口径弹丸对混凝土的侵彻速度，并结合经验公式进行了对比分析，分析发现Young公式更能真实反映侵彻结果。

以Young公式为基础，分析了目标厚度、配筋率及弹丸形状系数、质量等对侵彻的影响。

其对弹丸设计及目标防护具有一定的参考价值。

【关键词】钢筋混凝土;小口径;弹丸;侵彻1.绪论混凝土是用水泥做主要胶结材料，搅拌一定比例的砂、石和水，逐渐硬化形成的人工混合材料。

为了增大混凝土墙的强度，在混凝土浇筑过程中往往增加一定配筋率钢筋而形成钢筋混凝土。

其强度及变形性能主要取决于水泥、砂浆、钢筋配筋率等特性。

钢筋混凝土是使用最为广泛的建筑材料，具有制作简便、抗压强度高、性能稳定等特性，在民用、军用、特殊工程等领域中军用大量使用。

弹体撞击建筑物目标（钢筋混凝土）后，使材料发生压缩及剪切变形，在表面形成裂缝并造成混凝土崩落。

弹体对钢筋混凝土的侵彻能力与弹体及钢筋混凝土结构有关，当弹体速度较小时，可能从撞击位置反弹。

当弹体速度较高时，撞击后可在目标内继续运动，形成侵彻毁伤。

各国对混凝土目标的侵彻进行了大量的研究，并形成了各种侵彻公式，各种方法互不相同，计算结果也存在一定的差异。

1.侵彻经验公式及对比分析1.1主要经验公式（1）别列赞公式。

基于苏联“别列赞”的侵彻公式：式中，H为侵彻深度（m）;为弹形修正系数;为弹体头部长度（m）;为弹体直径（m）;为阻力系数，一般取值（0.8～0.9）×10-6;为弹体着靶速度（m/s）;θ为着靶角。

该公式适用弹径一般在0.075～0.203m之間。

（2）NDRC公式美国国防研究委员会（NDRC）提出了不变形弹体侵彻大体积混凝土的理论侵彻公式：式中，为钢筋混凝土抗压强度;为弹头形状系数，对于平头弹、钝头弹、球形弹头、卵形及锥形;其他符号意义同前。

活性聚能侵彻体作用混凝土结构靶毁伤效应研究

活性聚能侵彻体作用混凝土结构靶毁伤效应研究活性材料技术概念的提出与发展,为实现打击机场跑道目标提供了新的技术途径。

将活性材料制备成聚能破甲战斗部药型罩,所形成活性聚能侵彻体不仅具有良好的侵彻能力,而且当其侵入目标一定深度后还能被激活而发生爆炸/爆燃反应,释放出大量的化学能,从而在动能侵彻和内部爆炸作用双重毁伤机理的联合作用下,对目标造成更致命的局部解体毁伤,实现常规弹药战斗部威力大幅度提升。

本博士学位论文采用数值模拟、实验研究和理论分析相结合的方法,对活性聚能侵彻体作用混凝土结构靶毁伤增强效应及机理问题进行了研究。

研究成果对促进活性材料在反跑道弹药领域的应用、提高聚能破甲战斗部毁伤能力,具有重要的指导和参考意义。

论文主要研究工作及创新成果有:1.设计了活性聚能侵彻体能量释放实验测试系统,分析了活性药聚能侵彻体破甲后效超压的影响因素,建立了活性聚能侵彻体能量释放理论分析模型,给出了内爆超压与能量释放之间的关系。

2.采用AUTODYN-2D数值模拟的方法,对活性药型罩形成聚能侵彻体的成形行为进行了研究,得到了活性药型罩结构参数与活性材料特性对活性聚能侵彻体成形行为的影响规律;开展活性聚能侵彻体成形X光实验,验证了聚能侵彻体的成形行为。

3.基于机场跑道几何与结构特性的分析,建立了机场跑道结构等效模型;采用数值模拟的方法,研究了药型罩结构参数与着靶条件对侵彻行为的影响,得到了药型罩锥角、壁厚和炸高对侵彻深度与侵彻时间的影响规律。

4.开展了活性聚能侵彻体作用混凝土靶侵爆联合毁伤效应实验研究,基于岩土介质内爆破模型,引入裂纹扩展理论,建立了活性聚能侵彻体作用混凝土靶产生裂纹及隆起效应理论模型,给出了裂纹、隆起与活性药型罩质量、爆破深度之间的关系,从而揭示了裂纹及隆起效应形成机理,对活性药型罩的设计具有重要的指导与参考意义。

5.基于AUTODYN-2D数值模拟平台,采用RHT材料模型,研究了混凝土介质在内爆载荷作用下的失效机理。

动能弹高速侵彻混凝土侵蚀机理及其影响研究

动能弹高速侵彻混凝土侵蚀机理及其影响研究以动能弹高速侵彻混凝土侵蚀机理及其影响研究为标题，本文将围绕动能弹高速侵彻混凝土的侵蚀机理展开讨论，并分析其对混凝土结构的影响。

一、引言动能弹高速侵彻混凝土是一种常见的冲击载荷形式，它对混凝土结构的破坏具有重要的工程意义。

因此，研究动能弹高速侵彻混凝土的侵蚀机理并分析其对混凝土结构的影响对于提高混凝土结构的抗冲击能力具有重要的理论和实际意义。

二、动能弹高速侵彻混凝土的侵蚀机理动能弹高速侵彻混凝土时，主要存在以下几种侵蚀机理：1. 剪切破坏：动能弹的高速侵彻将在混凝土内产生大量的剪切力，导致混凝土的剪切破坏。

剪切破坏会造成混凝土的断裂和破碎，使其抗拉强度和抗压强度下降。

2. 压碎破坏：动能弹的高速侵彻会在混凝土内产生巨大的压力，导致混凝土的压碎破坏。

压碎破坏会造成混凝土的压缩和变形，使其体积减小并失去承载能力。

3. 冲击波作用：动能弹高速侵彻会产生冲击波，冲击波作用下的高温和高压会使混凝土发生爆炸性破坏，进一步加剧混凝土的侵蚀。

三、动能弹高速侵彻混凝土的影响动能弹高速侵彻混凝土会对混凝土结构产生以下影响：1. 结构强度下降：动能弹的侵蚀作用会造成混凝土的强度下降，使混凝土结构的承载能力减小。

2. 结构变形：动能弹的侵蚀作用会使混凝土发生剪切和压碎破坏，导致混凝土结构的变形和失稳。

3. 结构耐久性下降：动能弹的侵蚀作用会使混凝土发生断裂和破碎，使混凝土结构的耐久性下降，易受到外界环境的侵蚀和破坏。

四、研究动能弹高速侵彻混凝土的意义研究动能弹高速侵彻混凝土的侵蚀机理及其影响对于提高混凝土结构的抗冲击能力和耐久性具有重要的意义：1. 工程应用：混凝土结构常常需要承受冲击载荷，研究动能弹高速侵彻混凝土的侵蚀机理可以为工程实践中混凝土结构的设计和施工提供理论依据。

2. 安全评估：研究动能弹高速侵彻混凝土的侵蚀机理及其影响可以为混凝土结构的安全评估提供参考，有助于预测混凝土结构在冲击载荷下的破坏形式和程度。

弹体侵彻混凝土的临界跳弹

弹体侵彻混凝土的临界跳弹段建;王可慧;周刚;薛斌杰;初哲;李明;戴湘晖;耿宝刚【摘要】为了保证钻地战斗部打击防护层目标时不发生跳弹,需要对弹体侵彻目标的临界跳弹角度进行分析和估算.开展了一定大长径比弹体斜侵彻混凝土的跳弹实验,分析了在250～430 m/s速度下弹体侵彻30和60 MPa钢筋混凝土的临界跳弹角度,给出了弹体临界跳弹角度包络线.当靶板强度相同时,随着侵彻速度的增加,弹体的临界跳弹倾角增大,增大的趋势逐渐变缓;在相同侵彻速度下,随着靶板强度的增加,弹体的临界跳弹倾角减小;经验公式分析得到的弹体临界跳弹倾角偏低于实验,但偏差基本在3°以内.【期刊名称】《爆炸与冲击》【年(卷),期】2016(036)006【总页数】6页(P797-802)【关键词】爆炸力学;跳弹性能;侵彻战斗部;混凝土;临界跳弹角度【作者】段建;王可慧;周刚;薛斌杰;初哲;李明;戴湘晖;耿宝刚【作者单位】西北核技术研究所,陕西西安 710024;西北核技术研究所,陕西西安710024;西北核技术研究所,陕西西安 710024;西北核技术研究所,陕西西安710024;西北核技术研究所,陕西西安 710024;西北核技术研究所,陕西西安710024;西北核技术研究所,陕西西安 710024;西北核技术研究所,陕西西安710024【正文语种】中文【中图分类】O385钻地战斗部对地下深埋加固目标的有效打击模式是贯穿防护层介质、侵入目标结构内部爆炸，依靠爆炸产生的冲击波和破片等对目标内部的设施和人员进行破坏和毁伤[1]。

然而，在实际作战过程中，由于载体作用方式、目标表层特性、弹体的气动性能以及末端制导等因素的影响，战斗部攻击目标时将会有一定的倾角和攻角[2-3]。

当战斗部的倾角或攻角大于某一临界角度时，将产生跳弹[4]。

跳弹是弹体在斜侵彻过程中产生的一种特殊现象，就是弹丸侵入或者碰击目标介质后、又从介质表面跳出来并继续在空中运动的现象。

侵彻多层混凝土目标弹丸过载特性研究

第29卷第1期2007年2月探测与控制学报Journal of Detection &ControlVol 129No 11Feb 12007　3收稿日期:2006205215 修回日期:2006208229基金项目:机电工程与控制国家级重点实验室基金项目(514540201)作者简介:虞青俊(19792),男,浙江义乌人,博士研究生,研究方向:结构与材料的动态特性试验与瞬态动力学的数值仿真。

侵彻多层混凝土目标弹丸过载特性研究虞青俊1,李玉龙1,金连宝2,邓　琼1,刘　璞2(1.西北工业大学航空学院,陕西西安　710072;2.机电工程与控制国家级重点实验室,陕西西安　710065)摘　要:研究了侵彻多层混凝土目标弹丸的过载特性,针对几种典型的弹丸初速度、混凝土靶板厚度以及混凝土强度,采用GRA FOR Ver.5商业程序进行了计算,得到了各种条件下的弹丸侵彻加速度过载曲线,分析了过载曲线的特征,为智能灵巧型引信提供设计参考和依据。

关键词:混凝土;过载曲线;引信;侵彻中图分类号:T J012.4;O385　文献标识码:A 文章编号:100821194(2007)0120013205R esearch of Deceleration 2time Curves during Penetration ofMulti 2plate Concrete T argetsYU Qing 2jun 1,L I Yu 2long 1,J IN Lian 2bao 2,D EN G Qiong 1,L IU Pu 2(1.School of aeronautics ,Nothwestern Polytechnical University ,Xi ’an 710072,China ;2.National Key Laboratory of Electromechanical Engineering and control ,Xi ’an 710065,China )Abstract :The deceleration 2time curves during penetration of multi 2plate concrete plate are investigated.Thepenetration process with typical penetration velocity ,concrete thickness and concrete strength is calculated by the code (GRA FOR Ver.5),and the corresponding deceleration -time curves of projectile are obtained.The decel 2eration 2time curves are offered as the reference and basis for smart f uze design.K ey w ords :concrete ;deceleration 2time curves ;f uze ;penetration0　引言混凝土材料由于其本身的优越特性而使其在军事设施的建筑中得到了广泛的应用,如地下工事、建筑物、机场跑道等。

弹体垂直侵彻混凝土靶体的柱形空腔膨胀理论分析_王延斌

( 7)
c0 和 φ 0 分别为材料的凝聚力和内摩擦角 , b 为统
式中 : σ t 为材料的抗拉极限强度 ; λ 为抗拉极限强度与抗压极限强度之比 , 简称拉压比 . 以上均以压应力为正 , 拉应力为负 . 关于统一强度理论的详细论述 , 请参阅文献[ 11 ～ 14] . 1. 4 界面条件
2 1 du 1 2 2 d u ( 1 -α ξ ) 2 + - 2 u =0 ξ d ξ dξ ξ 式中 : α =c/ cd . 式( 14) 的解为
( 14)
2ρ 0 式中 n = 2 2 2 2 2ρ -ρ β ( 1 v 1)( 2 -A t) 0 1 2. 3 塑性区由材料在塑性区( v r t ≤r ≤ct , δ ≤ξ ≤1) 的压力 -体积应变关系和统一强度理论可得 1 -ρ ( 2 - A t) σ /2 ( 26) 0/ ρ 2 = η=( r -B t) 用无量纲量表示的质量守恒和动量守恒方程为 2 -A t dσ dv v r + = ( ξ-v ) ( 27) d ξ ξ 2( 1 -η ) dξ 2 dσ Atσ r r +B t β dv + = ( ξ - v )d ξ ( 28) dξ ξ 1 -η 由式( 27) 和( 28) 可以得到 dσ r = 2( 1 -η ) [ βv ( β ξ-βv )+( 1 -η ) ( At σ r + dξ 2 2 ]/ ξ [( 2 - A t) ( βζ-βv ) -2( 1 -η )] B t) ( 29) dv =( 1 -η ) [( 2 - A t) ( Atσ B t) ( ξ -v )+2 v ( 1 r + dξ 2 2 -η ) ] /ξ [( 2 -A t) ( βξ-βv ) -2( 1 -η ) ] ( 30) 空腔表面径向应力及膨胀速度的求解步骤如下 : ① 假设 β 值 , 由式( 20) 求出积分常数 G 2 , 代入式 ( 17) 求出 σ r 1 , 代入式( 19) 求出 v 1 ; ② 由式( 25) 求出 σ r2 , 由式( 24) 求出 v 2 ; ③ 利用边界条件对微分方程 ( 29) 和( 30) 从ξ = 1到ξ =δ 进行数值积分求解 , 求出塑性区中的材料应力分布与速度分布 , 当边界条件得到满足时 , 即可得到空腔表面的径向应力和膨胀速度 .

弹道侵彻实验原理

弹道侵彻实验原理1 弹道侵彻实验介绍弹道侵彻实验是一种用来研究物体被高速弹体冲击时的响应特性的实验方法。

弹道侵彻实验可以模拟许多现实中的问题，例如飞机撞击建筑物、地震地面震动等等。

通过对物体在不同的冲击速度下的响应进行分析，可以为相关领域的研究提供有价值的数据，为工程应用提供理论支持。

2 弹道侵彻实验原理弹道侵彻实验一般包含以下步骤：1.选择适当的弹体和被测物体。

弹体的质量和速度要能够冲击被测物体，从而产生足够的反应和变形。

被测物体通常是实际使用的工程材料，如钢板、混凝土、地基等。

2.设置实验平台。

为了准确地测量变形和应力等物理量，实验平台需要有足够的稳定性，同时需要有高精度的测量设备。

3.对实验进行设计和计算。

这一步骤包括设置实验参数、计算所需要的物理量和模拟计算实验结果等。

4.进行实验。

实验时需要严格按照设计方案操作，记录实验数据并保证实验过程的稳定。

5.对实验结果进行分析。

实验得到的数据可以通过计算机软件进行处理和分析，得到被测物体的应力、变形及其他物理量。

弹道侵彻实验的原理是利用高速弹体对被测物体产生冲击，从而使被测物体发生变形和破坏。

弹体冲入被测物体后会产生应力波，传递到被测物体的内部并引起变形和破坏。

这个过程可以用数学模型进行描述。

3 弹道侵彻实验的应用弹道侵彻实验在众多领域都有广泛的应用。

其中，最常见的应用包括：1.建筑工程。

在建筑工程中，弹道侵彻实验可以模拟飞机撞击建筑物的情况，评估建筑物的抗震性能、耐火性能等。

2.汽车工程。

在汽车工程中，弹道侵彻实验可以用来测试汽车零部件和车身结构的抗撞性能和碰撞安全性能。

3.军事防御。

在军事防御中，弹道侵彻实验可以用来评估军用装备的弹道性能、防弹性能和装甲性能等。

4.航空航天。

在航空航天领域中，弹道侵彻实验可以用来评估飞机和导弹的弹体穿透性能、碰撞安全性能等。

4 总结弹道侵彻实验是一种研究物体响应特性的重要实验方法。

通过对物体在不同冲击速度下的响应进行分析，可以为相关领域的研究提供有价值的数据，为工程应用提供理论支持。