大口径锥头弹体高速倾斜入水偏转规律数值模拟

作     者：陈建良 杨璞 李继承 陈刚 邓宏见 范志庚 CHEN Jianliang;YANG Pu;LI Jicheng;CHEN Gang;DENG Hongjian;FAN Zhigeng

作者机构：中国工程物理研究院总体工程研究所四川绵阳 621999 工程材料与结构冲击振动四川省重点实验室四川绵阳 621999 

出 版 物：《爆炸与冲击》 (Explosion and Shock Waves)

年 卷 期：2024年第44卷第7期

页      面：66-80页

核心收录：

学科分类：080704[工学-流体机械及工程] 080103[工学-流体力学] 08[工学] 0807[工学-动力工程及工程热物理] 0801[工学-力学（可授工学、理学学位）] 

基　　金：2023NSFSC1913:四川省自然科学基金项目 

主　　题：大口径锥头弹体 高速倾斜入水 受力模式 入水角度 

摘      要：结合某大口径锥头弹体高速倾斜入水试验,采用任意拉格朗日-欧拉(arbitrary Lagrange-Euler,ALE)流固耦合方法对弹体倾斜入水偏转行为进行数值模拟,研究了弹体以500 m/s高速倾斜入水过程中不同受力模式、载荷变化特征以及弹体发生偏转的力学机理,分析了入水角度对弹体偏转规律的影响.结果表明:在俯仰力矩作用下,弹体均发生抬头方向偏转,且偏转速度呈现先增大后减小的趋势,偏转程度在不同入水角度范围内呈现不同的变化趋势.当入水角度小于15°时,弹体会发生跳弹现象;当入水角度为30°～60°时,弹体偏转趋势基本一致,均由初始倾斜状态逐渐转动至水平状态、竖直状态并最终以弹头入水反方向的出水姿态向水下运动;当入水角度为75°时,弹体转动至水平状态后,并未继续偏转至竖直状态,弹头以朝斜上方的姿态向水下运动;弹体的入水侵深随入水角度的增大而增大,且增大趋势近似满足指数函数关系.