兵工学报 ›› 2024, Vol. 45 ›› Issue (S1): 20-32.doi: 10.12382/bgxb.2024.0041
收稿日期:
2024-01-15
上线日期:
2024-02-28
通讯作者:
基金资助:
YANG Zehuan, ZHANG Xianfeng*(), LIU Chuang, TAN Mengting, XIONG Wei
Received:
2024-01-15
Online:
2024-02-28
摘要:
动能导弹是一种结合动能打击效应和穿甲侵彻效应的新型反装甲武器,为探索动能导弹冲击作用过程的载荷特性,通过考虑不同速度段的弹靶作用行为,建立动能导弹弹体的冲击载荷计算模型。计算结果表明:弹体的冲击载荷与弹体几何特征、撞击速度、密度与强度等属性均有直接关系。低速时弹体的冲量变化较小,而高速时破碎质量反溅会使冲量明显增大,且壳体的冲量贡献在撞击冲量中的占比更大;冲击载荷曲线的幅值会随着壳体强度和密度的增加而提升,但密度对载荷波形特征的影响更为明显;相同速度下,壳体强度对弹体动量传递因子的影响较小,而壳体密度则对其影响较大,传递因子曲线会随着密度增加呈现先上升后降低的趋势。
中图分类号:
杨泽寰, 张先锋, 刘闯, 谈梦婷, 熊玮. 动能导弹弹体的冲击载荷理论模型[J]. 兵工学报, 2024, 45(S1): 20-32.
YANG Zehuan, ZHANG Xianfeng, LIU Chuang, TAN Mengting, XIONG Wei. Theoretical Model for Impact Load of Kinetic Energy Missile[J]. Acta Armamentarii, 2024, 45(S1): 20-32.
弹体方案 | 弹体长度/ mm | 弹芯长度/ mm | 弹芯直径/ mm | 弹体质量/ g |
---|---|---|---|---|
方案1 | 96.6 | 14.5 | 7.5 | 128.3 |
方案2 | 106.6 | 24.5 | 6.5 | 128.3 |
方案3 | 116.6 | 34.5 | 5.5 | 128.3 |
表1 弹体几何与质量参数
Table 1 Geometric and mass parameters of kinetic energy missile
弹体方案 | 弹体长度/ mm | 弹芯长度/ mm | 弹芯直径/ mm | 弹体质量/ g |
---|---|---|---|---|
方案1 | 96.6 | 14.5 | 7.5 | 128.3 |
方案2 | 106.6 | 24.5 | 6.5 | 128.3 |
方案3 | 116.6 | 34.5 | 5.5 | 128.3 |
材料密度/ (g·cm-3) | 屈服强度/ MPa | 剪切模量/ GPa | 材料泊松比 | |
---|---|---|---|---|
穿甲弹芯 | 17.6 | 631.0 | - | 0.28 |
壳体 | 2.85 | 602.5 | - | 0.33 |
靶体 | 7.8 | 553.0 | 77 | 0.30 |
表2 弹靶材料参数
Table 2 Material parameters of missile and target
材料密度/ (g·cm-3) | 屈服强度/ MPa | 剪切模量/ GPa | 材料泊松比 | |
---|---|---|---|---|
穿甲弹芯 | 17.6 | 631.0 | - | 0.28 |
壳体 | 2.85 | 602.5 | - | 0.33 |
靶体 | 7.8 | 553.0 | 77 | 0.30 |
弹速/ (m·s-1) | 方案1靶体速度/(m·s-1) | ||
---|---|---|---|
文献[8]试验值 | 本文模拟值 | 误差 | |
1018 | 6.78 | 6.43 | 5.2% |
1068 | 6.82 | 6.67 | 2.2% |
1335 | 9.03 | 8.09 | 10.4% |
表3 试验与理论的靶体速度结果对比
Table 3 Comparison of experimental and theoretical target velocities
弹速/ (m·s-1) | 方案1靶体速度/(m·s-1) | ||
---|---|---|---|
文献[8]试验值 | 本文模拟值 | 误差 | |
1018 | 6.78 | 6.43 | 5.2% |
1068 | 6.82 | 6.67 | 2.2% |
1335 | 9.03 | 8.09 | 10.4% |
弹速/ (m·s-1) | 方案2靶体速度/(m·s-1) | 方案3靶体速度/(m·s-1) | ||||
---|---|---|---|---|---|---|
文献[8] 模拟值 | 本文 模拟值 | 误差 | 文献[8] 模拟值 | 本文 模拟值 | 误差 | |
1068 | 7.37 | 6.58 | 10.7% | 7.36 | 6.60 | 10.32% |
1335 | 9.39 | 8.00 | 14.8% | 9.75 | 8.35 | 14.4% |
1500 | 11.02 | 10.03 | 9.0% | 11.32 | 10.27 | 9.3% |
1700 | 12.3 | 13.82 | 12.4% | 12.72 | 14.57 | 14.5% |
表4 数值模拟与理论的靶体速度结果对比
Table 4 Comparison of numerically simulated and theoretical target velocities
弹速/ (m·s-1) | 方案2靶体速度/(m·s-1) | 方案3靶体速度/(m·s-1) | ||||
---|---|---|---|---|---|---|
文献[8] 模拟值 | 本文 模拟值 | 误差 | 文献[8] 模拟值 | 本文 模拟值 | 误差 | |
1068 | 7.37 | 6.58 | 10.7% | 7.36 | 6.60 | 10.32% |
1335 | 9.39 | 8.00 | 14.8% | 9.75 | 8.35 | 14.4% |
1500 | 11.02 | 10.03 | 9.0% | 11.32 | 10.27 | 9.3% |
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