图5-48弹体和装药的过载情况及装药头部轴向应力变化图5-49 所示为侵彻结束后装药的损伤情况,损伤严重的部位集中在头部和底部,这是装药碰撞压缩过程中产生的损伤。根据统计,单元最大裂纹宽度为0.71 mm,最大裂纹单元出现在装药头部,最终装药损伤度为0.67%。说明增大弹体和装药的尾部横截面积,能够降低装药靠近尾部区域受拉伸波作用产生的损伤,但是不能保护装药头部和底部的安定性。......
2023-06-27
侵彻过程中,弹体材料直接影响内部装药的受力和损伤断裂情况。惯性是影响弹体侵彻过载的重要因素,根据式(5-1)可知,在相同的条件下,增大弹体材料的密度可以减小弹体的过载。钨合金是钻地弹弹体的常用材料,其密度约为钢密度的2.5 倍。在相同侵彻条件下,将高强度钢弹体改为钨合金可使弹体过载峰值减小。采用与5.2 节相同的模型,侵彻速度为600 m/s,其他初始条件不变,将弹体换成钨合金,弹体的材料参数如表5-10 所示。
图5-23 不同着靶速度对装药最终裂纹分布的影响(见彩插)
(a)400 m/s;(b)500 m/s;(c)700 m/s;(d)800 m/s
表5-10 弹体的材料参数
弹体采用钨合金后,弹体贯穿靶板,剩余速度为266 m/s。图5-24 所示为侵彻过程中弹体和装药的过载曲线。由图中可以看出,当壳体采用钨合金时,弹体的过载大幅度减小,由钢弹的4.99 ×104g 降为2.49 ×104g;装药的过载也大幅减小,过载峰值由7.96 ×104g 降为3.36 ×104g,减小约一半。
图5-24 弹体和装药过载情况
图5-25 所示为弹体贯穿混凝土后装药的裂纹区分布。由图可以看出,采用钨合金作为弹体材料时,装药的含裂纹损伤区域远小于钢弹,主要分布在头部和靠近尾部区域,呈带状分布。根据统计,裂纹宽度大于0.1 mm 的单元占装药总体积的0.24%,裂纹区的最大裂纹宽度为0.26 mm,最大裂纹宽度单元出现在装药头部。说明更换弹体材料对于控制装药的断裂破坏是有效的。
图5-25 装药最终裂纹区分布(见彩插)
有关高聚物黏结炸药损伤断裂的数值模拟的文章
图5-48弹体和装药的过载情况及装药头部轴向应力变化图5-49 所示为侵彻结束后装药的损伤情况,损伤严重的部位集中在头部和底部,这是装药碰撞压缩过程中产生的损伤。根据统计,单元最大裂纹宽度为0.71 mm,最大裂纹单元出现在装药头部,最终装药损伤度为0.67%。说明增大弹体和装药的尾部横截面积,能够降低装药靠近尾部区域受拉伸波作用产生的损伤,但是不能保护装药头部和底部的安定性。......
2023-06-27
弹头形状对弹体在侵彻过程中承受的过载有影响[10]。图5-31所示为装药损伤度α 随时间的变化情况。三种弹头形状装药的最终装药损伤度αm分别为4.68%、1.47%和0.11%。计算研究表明,弹头曲径比增加会使装药最大裂纹宽度减小,装药的装药损伤度也随之降低。图5-33 所示为不同弹头曲径比的缩比弹装药的最终装药损伤度αm的拟合曲线,随着Ψ 的增大,αm在AB 段呈现出下降趋势,在B 点达到极小值。......
2023-06-27
对比5.2 节结果,考察两种形状的装药头部对装药结构完整性的影响。图5-35装药头部轴向应力随时间的变化图5-36 所示为侵彻结束后装药的裂纹分布情况,裂纹区呈带状分布在装药的头部、中部和尾部。由此说明,改变装药的头部形状,将装药头部变为弧形,可以降低装药头部的轴向应力,缓解装药头部的损伤破坏,但不能有效降低装药整体的过载,也不能改善装药中部和尾部的裂纹扩展。......
2023-06-27
图5-37加入缓冲阻尼层的缩比弹模型分别计算研究了有机玻璃、聚四氟乙烯、酚醛树脂和尼龙6 作为缓冲材料对装药的保护作用。本节研究表明,缓冲材料放置在装药头部之前,可以有效降低装药头部的轴向应力。......
2023-06-27
图5-22 所示为不同速度下弹体和装药的平均过载变化曲线。图5-23 所示为不同着靶速度下对装药最终裂纹分布的影响,弹体着靶速度为400 m/s 时,装药基本没有出现裂纹损伤区,单元最大裂纹宽度为0.14 mm,说明较低的着靶速度几乎不会使内部装药产生损伤。随着弹体着靶速度的增加,装药裂纹区域扩大,损伤度增加,尾部装药更容易受拉伸波作用产生横向裂纹。着靶速度为700 m/s 和800 m/s 时装药的损伤度分别为1.84%和2.05%。......
2023-06-27
考察分段装药形式对PBX 装药动态损伤的影响。根据图5-44~图5-46,分析前、后两段装药的平均过载、轴向应力和装药损伤度。隔舱厚度小容易使隔舱在侵彻过程中受强过载发生变形损坏,而厚度过大的隔舱对装药的保护作用减弱,同时也会降低装药填装比。根据隔舱厚度对装药的轴向应力,平均过载和装药损伤度的影响可知,隔舱厚度取4~5 mm 最佳。......
2023-06-27
由此说明,改进装药与弹体之间的连接方式,增大装药与弹体之间的摩擦可以在一定程度上减小装药的损伤断裂,但是摩擦系数过大又会增大装药侧面的损伤程度。......
2023-06-27
在上述结构损伤量化公式的推导中,并未考虑钢架结构中大量存在的各类节点及其损伤对于结构损伤的影响。当涉及多个构件连接处的端部时,节点自身的转动刚度同时受其远端支撑情况的影响。由式可见,框架节点的弯矩分配系数由连接于节点的各构件远端支撑条件决定。同时,当节点刚度因节点损伤发生变化时,则需考虑节点处的损伤对于结构层次损伤的影响。......
2023-08-26
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