兵工学报 ›› 2023, Vol. 44 ›› Issue (S1): 144-151.doi: 10.12382/bgxb.2023.0734
收稿日期:
2023-08-09
上线日期:
2023-12-08
通讯作者:
基金资助:
Received:
2023-08-09
Online:
2023-12-08
摘要:
为获得弹体侵彻金属靶板过程中弹体温升的基本特性,采用一级轻气炮开展了4340钢球头弹侵彻45号钢靶的温升实验研究,并基于实验条件使用ANSYS/LS-DYNA软件建立了4340钢弹侵彻45号钢靶板的有限元模型,在数值模拟模型与实验结果拟合良好后,通过改变初始条件的方法详细讨论了4340钢弹侵彻45号钢靶时弹体初始速度、靶板厚度以及弹体侵彻2层靶板对弹靶间温度分布的影响。结果表明:弹体在侵彻过程中温升主要分布在弹体头部位置;弹体侵彻过程中的温升随着速度的增加而增加;当侵彻2层靶板时,弹体温升主要发生在侵彻第1层靶板过程中。
中图分类号:
余双洋, 彭永. 4340钢弹侵彻45号钢靶的温升数值模拟[J]. 兵工学报, 2023, 44(S1): 144-151.
YU Shuangyang, PENG Yong. Numerical Simulation of Temperature Rise of 4340 Steel Projectile Penetrating into 45# Steel Target[J]. Acta Armamentarii, 2023, 44(S1): 144-151.
编号 | 初速度/ (m·s-1) | 时间间隔/ s | 测量温度/ ℃ | 备注 |
---|---|---|---|---|
1-1 | 625 | 79.2 | - | 有熔化痕迹 |
1-2 | 757 | 46.1 | - | 有熔化痕迹 |
1-3 | 427 | 53.5 | 70.3 |
表1 实验初始条件及温度测试结果
Table 1 Initial experimental conditions and temperature test results
编号 | 初速度/ (m·s-1) | 时间间隔/ s | 测量温度/ ℃ | 备注 |
---|---|---|---|---|
1-1 | 625 | 79.2 | - | 有熔化痕迹 |
1-2 | 757 | 46.1 | - | 有熔化痕迹 |
1-3 | 427 | 53.5 | 70.3 |
弹性模量 E/GPa | 剪切模量 G/GPa | 泊松比 | A/MPa | B/MPa |
---|---|---|---|---|
207 | 78.0 | 0.300 | 792 | 510 |
n | C | m | Tm | Tr |
0.260 | 0.014 | 1.03 | 1793 | 294 |
表2 弹体参数[17]
Table 2 Projectile parameters [17]
弹性模量 E/GPa | 剪切模量 G/GPa | 泊松比 | A/MPa | B/MPa |
---|---|---|---|---|
207 | 78.0 | 0.300 | 792 | 510 |
n | C | m | Tm | Tr |
0.260 | 0.014 | 1.03 | 1793 | 294 |
弹性模量 E/GPa | 剪切模量 G/GPa | 泊松比 | A/MPa | B/MPa |
---|---|---|---|---|
200 | 77.0 | 0.300 | 507 | 320 |
n | C | m | Tm | Tr |
0.280 | 0.064 | 1.06 | 1795 | 294 |
表3 靶板参数[18]
Table 3 Target parameters[18]
弹性模量 E/GPa | 剪切模量 G/GPa | 泊松比 | A/MPa | B/MPa |
---|---|---|---|---|
200 | 77.0 | 0.300 | 507 | 320 |
n | C | m | Tm | Tr |
0.280 | 0.064 | 1.06 | 1795 | 294 |
图7 不同速度数值模拟与实验结果弹靶交互状态对比
Fig.7 Comparison of projectile-target interaction states between numerical simulation and experimental results at different speeds
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