Verificación estandarizada de proyectiles de prueba no letales combinando experimentos de impacto en pared rígida y simulación

WU Jiakai ,  

WANG Song ,  

SONG Jiaming ,  

CHEN Bin ,  

摘要

Para abordar el problema de la falta de proyectiles de prueba estandarizados para la verificación de objetivos en pruebas de impacto balístico romo, tomando como referencia el proyectil estandarizado de la OTAN SIR-X, se propone un método de construcción y verificación de proyectiles que combina experimentos físicos y simulación numérica. Se construyó un modelo geométrico del proyectil de prueba estandarizado, preparando cinco proyectiles de prueba físicos con diferentes durezas de punta (dureza Shore 30~70 HOO) mediante la combinación de una cabeza de espuma de poliuretano y un cuerpo de fluoruro de polivinilideno (PVDF), y se observaron sus características microestructurales. Según el corredor de respuesta estándar de la OTAN AEP-99, se realizaron pruebas de impacto contra pared rígida para la selección, determinando que el proyectil con dureza de punta 60 HOO es el proyectil físico de referencia que cumple con el estándar. Basado en el mismo modelo geométrico, se construyó un modelo de elementos finitos del proyectil (proyectil de prueba digital) y se realizó la simulación de impacto contra pared rígida, validando el proyectil digital según el corredor de respuesta AEP-99; además, se realizó la verificación de consistencia de la respuesta de impacto entre el proyectil físico y el digital, ajustando los parámetros de material. Bajo dos velocidades de impacto, los errores en el desplazamiento máximo, la fuerza máxima y el tiempo de llegada tanto en el experimento como en la simulación no superan el 5%, y el análisis comparativo del error absoluto medio indica que el proyectil digital puede reproducir bien la carga de impacto y la respuesta a la deformación del proyectil físico, mostrando una alta consistencia en la respuesta de impacto. Los resultados muestran que el proyectil de prueba no letal estandarizado construido puede satisfacer tanto los requisitos del corredor de respuesta estándar AEP-99 como los requisitos de consistencia de la respuesta física y digital, donde el proyectil físico presenta características de fabricación sencilla, bajo costo y corto ciclo de desarrollo, mientras que el proyectil digital puede representar eficazmente el comportamiento de impacto experimental. Este método puede apoyar la verificación estandarizada de objetivos para la prueba de proyectiles cinéticos no letales, promover el establecimiento de normas para la preparación y verificación de objetivos, así como estándares de evaluación de daños, y puede servir de referencia para el diseño y evaluación del rendimiento de nuevos proyectiles cinéticos no letales.

关键词

impacto balístico romo;proyectiles cinéticos no letales;experimentos de impacto en pared rígida;proyectiles de prueba estandarizados;verificación de consistencia

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