侵彻过载测量装置安装方式对测试结果影响的仿真研究

论文摘要

现代战争中,反硬目标侵彻弹药己成为世界各国武器研究的重点。反硬目标弹药通过炸点控制技术实现战斗部的最大毁伤效能。由于炸点控制技术中常以侵彻过载作为对目标的计深和计层的计算条件,因此侵彻过载的测量结果对最终毁伤效果至关重要。由于弹体的刚性较大,在侵彻过程中,本身产生强烈的受迫振动,从而影响真实侵彻过载的测量结果。因此,侵彻过载敏感器与弹体的安装方式及安装位置尤其重要。LS-DYNA为世界上最著名的显隐相辅前者为主的通用型非线性动力分析程序,能够模拟真实世界中的各种复杂问题,尤其适合求解各种二维、三维非线性结构的碰撞等非线性动力学的冲击问题。因此,本文选用LS-DYNA来模拟侵彻过程,通过其最后输出的加速度时间历程曲线来反映过载测量的准确与稳定问题。本研究针对此课题做如下研究:（1）侵彻过载测量装置在弹体轴向安装位置对测量结果的影响;（2）安装部位弹体横截面面积与侵彻过载测量装置横截面面积的比值对测量结果的影响;（3）侵彻过载测量装置与弹体联接方式对测量结果的影响。通过以上研究,采用合理的侵彻过载敏感器的安装方式,从结构上滤除弹体本身高频率高幅值的受迫振动响应信号,获得用于控制炸点的过载信息;同时使敏感器的测量幅值和频率大幅下降,优化过载测试敏感器的工作环境,提高过载测试敏感器的可靠性。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 研究背景及意义
• 1.2 硬目标侵彻弹药的国内外发展现状
• 1.2.1 国外侵彻弹药的发展现状
• 1.2.2 国内侵彻弹药的发展现状
• 1.3 侵彻弹药及侵彻引信技术的最新进展
• 1.3.1 侵彻弹药的最新进展
• 1.3.2 侵彻引信技术的最新进展
• 1.4 混凝土侵彻的国内外发展现状
• 1.4.1 混凝土侵彻的国外发展现状
• 1.4.2 混凝土侵彻的国内发展现状
• 1.5 本文主要研究内容
• 第二章 有限元数值仿真软件介绍
• 2.1 引言
• DYNA仿真程序简介'>2.2 LS_DYNA仿真程序简介
• 2.2.1 有限元思想
• 2.2.2 LS-DYNA的发展
• 2.2.3 LS-DYNA的分析能力概述
• 2.3 LS-DYNA侵彻问题模拟的应用
• 2.3.1 概述
• 2.3.2 LS-DYNA分析的一般流程
• 2.3.3 LS-DYNA的接触算法
• 2.3.4 LS-DYNA的理论
• 2.4 本章小结
• 第三章仿真材料模型及参数
• 3.1 弹体及过载测量装置仿真材料模型及参数
• 3.2 混凝土靶板的材料模型及参数
• 3.3 沙漏控制及边界影响判别条件
• 3.3.1 沙漏控制
• 3.3.2 边界影响判别条件
• 3.4 本章小结
• 第四章 轴向安装位置对测量结果影响的数值仿真
• 4.1 仿真条件
• 4.2 模型简化原则
• 4.2.1 弹丸简化模型
• 4.2.2 过载测量装置简化模型
• 4.2.3 目标靶板简化模型
• 4.3 仿真计算
• 4.3.1 过载测量装置上表面距弹底30mm仿真计算
• 4.3.2 过载测量装置上表面距弹底90mm仿真计算
• 4.3.3 过载测量装置上表面距弹底170mm仿真计算
• 4.4 仿真结果分析
• 4.5 本章小结
• 第五章 横截面面积与弹体联接方式对测量结果影响的数值仿真
• 5.1 横截面积对测量结果影响的数值仿真
• 5.1.1 仿真条件
• 5.1.2 仿真计算
• 5.1.2.1 过载测量装置半径为36mm仿真计算
• 5.1.2.2 过载测量装置半径为50mm仿真计算
• 5.1.3 结果分析
• 5.2 弹体联接方式对测量结果影响的数值仿真
• 5.2.1 仿真条件
• 5.2.2 仿真计算
• 5.2.2.1 法兰联接仿真计算
• 5.2.2.2 径向螺纹联接仿真计算
• 5.2.3 结果分析
• 5.3 本章小结
• 5.3.1 横截面积对结果影响的小结
• 5.3.2 弹体联接方式对结果影响的小结
• 结论
• 参考文献
• 攻读硕士期间发表的论文及所取得的研究成果
• 致谢