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负载对穿甲杆侵彻钢靶行为影响的试验和数值模拟研究

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爆炸与冲击 2024年第6期44卷 120-131页

作者：付吉纪杨子燚郭腾飞刘吉安李向东南京理工大学机械工程学院江苏南京210094 西安现代控制技术研究所陕西西安710065

为探究负载对穿甲杆侵彻钢靶行为的影响,采用试验和数值计算相结合的方法,研究了带负载和不带负载穿甲杆对603装甲钢的侵彻行为,分析了负载、入射角度、撞击速度以及负载质心位置对穿甲杆侵彻深度、偏转角度的影响。研究结果表明:斜侵... 详细信息

为探究负载对穿甲杆侵彻钢靶行为的影响,采用试验和数值计算相结合的方法,研究了带负载和不带负载穿甲杆对603装甲钢的侵彻行为,分析了负载、入射角度、撞击速度以及负载质心位置对穿甲杆侵彻深度、偏转角度的影响。研究结果表明:斜侵彻时负载使穿甲杆的侵彻深度提高并减小穿甲杆侵彻过程中的弹道偏转角度,提高了穿甲杆的侵彻能力;正侵彻时负载撞击靶板表面消耗能量,不利于提高穿甲杆侵彻深度;撞击速度为1400 m/s,入射角为60°时,负载降低了穿甲杆临界跳飞速度;负载质心距穿甲杆头部距离大于穿甲杆长度1/2时,弹道偏转角度减小,负载使穿甲杆的侵彻能力增强。

关键词：侵彻穿甲杆负载高速动能导弹

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基于多矩形饼切函数的弹药毁伤效能评估方法

爆炸与冲击 2024年第3期44卷 50-60页

作者：代权李向东周兰伟纪杨子燚南京理工大学机械工程学院江苏南京210094

为了快速准确地评估弹药对目标的毁伤效能,提出了一种基于多矩形饼切函数的弹药毁伤效能评估方法。该方法采用梯形法则、分区等效的思想,可以较大程度地保留实际毁伤区域中毁伤概率值的分布规律,从而保证计算的准确度。通过算例分析,研... 详细信息

为了快速准确地评估弹药对目标的毁伤效能,提出了一种基于多矩形饼切函数的弹药毁伤效能评估方法。该方法采用梯形法则、分区等效的思想,可以较大程度地保留实际毁伤区域中毁伤概率值的分布规律,从而保证计算的准确度。通过算例分析,研究了弹药落角和投放精度对目标平均毁伤概率的影响,并与基于矩形饼切和卡尔顿毁伤函数方法的结果进行了比较。结果表明,在弹药落角范围为30°~75°及弹药投放精度(circular error probable,CEP)范围为5~50 m时,与矩形饼切毁伤函数相比,基于多矩形饼切毁伤函数的计算方法使毁伤效能计算精度最大提高了26.4%;同时,与卡尔顿毁伤函数相比,计算效率提高了518倍。

关键词：毁伤效能毁伤函数梯形法则计算精度

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接触爆炸作用下混凝土墩体的易损性研究

爆炸与冲击 2023年第7期43卷 105-120页

作者：马世鑫纪杨子燚钟明寿李向东南京理工大学机械工程学院江苏南京210094 陆军工程大学野战工程学院江苏南京210007

为评估柱形装药接触爆炸对混凝土墩体的破坏能力,采用试验与数值模拟相结合的方法研究了接触爆炸作用下混凝土墩体的易损性,提出了用等毁伤曲线和易损面积评估混凝土墩体易损性的方法,得到了接触爆炸作用下墩体顶面和侧面的毁伤区域特... 详细信息

为评估柱形装药接触爆炸对混凝土墩体的破坏能力,采用试验与数值模拟相结合的方法研究了接触爆炸作用下混凝土墩体的易损性,提出了用等毁伤曲线和易损面积评估混凝土墩体易损性的方法,得到了接触爆炸作用下墩体顶面和侧面的毁伤区域特征及装药质量和装药放置位置对墩体毁伤的影响规律。通过建立易损面积的计算模型,分别得到了顶面和侧面接触爆炸作用下墩体不同级别毁伤的易损面积随装药质量的变化曲线,在此基础上比较了顶面和侧面接触爆炸时墩体的易损性差异。研究结果表明:接触爆炸作用下,墩体顶面的毁伤区域近似为正方形,其中心与墩体顶面中心重合;墩体侧面的毁伤区域近似为圆角梯形,其中心位于侧面几何中心下方约10 cm处。装药质量在0.5~10.79 kg之间时,侧面接触爆炸更容易破坏墩体。研究成果可为混凝土障碍的破除、破障弹设计及效能评估提供支持和指导。

关键词：柱形装药混凝土墩体接触爆炸易损性

液压水锤效应引起液体喷溅特性及其影响因素试验研究

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国防科技大学学报 2021年第5期43卷 144-152页

作者：陈安然李向东周兰伟纪杨子燚南京理工大学机械工程学院江苏南京210094

为研究液压水锤效应引起的液体喷溅特性及其影响因素,进行了高速破片撞击充液容器的试验,测试了液体内的空腔振荡特性、压力分布特性和容器外的液体喷溅特性。试验结果表明:液压水锤效应引起的液体喷溅有两个不同的阶段。第一个阶段发... 详细信息

为研究液压水锤效应引起的液体喷溅特性及其影响因素,进行了高速破片撞击充液容器的试验,测试了液体内的空腔振荡特性、压力分布特性和容器外的液体喷溅特性。试验结果表明:液压水锤效应引起的液体喷溅有两个不同的阶段。第一个阶段发生在空腔生长到最大体积后的400~700μs内,喷溅液体的头部呈箭状;在第二个阶段出现多次形状相似的脉动喷溅,且单次脉动均发生在每次空腔溃灭之后,喷溅液体具有伞状头部与线状尾部。液体内的压力和侵彻孔的形态共同影响液体的喷溅速度,相对喷溅速度与破片的撞击速度成反比。喷溅液体在运动过程中存在速度波动,且随着喷溅次数的增加,液体喷溅速度逐渐下降,速度拐点出现的位置逐渐接近侵彻孔。

关键词：液压水锤充液容器高速撞击液体喷溅

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混凝土墩体在聚能侵彻体作用下的易损性评估

振动与冲击 2024年第1期43卷 46-53页

作者：马世鑫谢兴博李向东钟明寿纪杨子燚南京理工大学机械工程学院南京210094 陆军工程大学野战工程学院南京210007

为研究混凝土墩体在聚能侵彻体作用下的易损性,采用试验与数值模拟相结合的方法对混凝土墩体在杆式射流(jetting projectile charge,JPC)和爆炸成型弹丸(explosively formed projectile,EFP)两种聚能侵彻体作用下的易损性进行了评估。... 详细信息

为研究混凝土墩体在聚能侵彻体作用下的易损性,采用试验与数值模拟相结合的方法对混凝土墩体在杆式射流(jetting projectile charge,JPC)和爆炸成型弹丸(explosively formed projectile,EFP)两种聚能侵彻体作用下的易损性进行了评估。结果表明:当聚能侵彻体打击混凝土墩体顶面或侧面时,会形成近似圆形或带缺口的近似椭圆形的毁伤区域,打击位置越靠近毁伤区域中心,墩体毁伤越严重;聚能侵彻体垂直打击墩体顶面或沿水平方向打击墩体侧面时,毁伤区域的中心分别与墩体顶面中心和侧面的几何中心重合;斜上方打击墩体侧面时,JPC和EFP对应的毁伤区域中心分别下移约27.8 cm和28.2 cm;斜下方打击墩体侧面时毁伤区域中心分别上移约26.5 cm和28.7 cm;沿水平方向打击墩体侧面时,更易使墩体出现重度毁伤;相同打击条件下,JPC对混凝土墩体的毁伤效果优于同口径装药的EFP。

关键词：聚能侵彻体混凝土墩体易损性

某定装式炮弹耦合内弹道计算挤进过程仿真研究

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弹箭与制导学报 2017年第6期37卷 113-117页

作者：纪杨子燚钱建平余曜南京理工大学机械工程学院南京210094

弹丸挤进过程对弹丸膛内运动有较显著影响。利用Abaqus/Explicit以及其子程序VUAMP,对某定装式炮弹进行了耦合经典内弹道方程组的挤进和膛内运动过程的有限元计算,并建立了3种弹带结构的有限元模型进行仿真。结果表明:弹丸冲击挤进会导... 详细信息

弹丸挤进过程对弹丸膛内运动有较显著影响。利用Abaqus/Explicit以及其子程序VUAMP,对某定装式炮弹进行了耦合经典内弹道方程组的挤进和膛内运动过程的有限元计算,并建立了3种弹带结构的有限元模型进行仿真。结果表明:弹丸冲击挤进会导致弹体的加速度发生骤降,且相同弹带宽度时,单根弹带的过载骤降程度大于双根弹带;综合比较最大膛压、弹丸过载变化和运动阻力等因素,单根宽24 mm的弹带结构是理想的选择。

关键词：炮弹挤进过程内弹道方程有限元弹带

高速破片撞击充液容器形成液压水锤的试验研究

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国防科技大学学报 2019年第3期41卷 70-76页

作者：纪杨子燚李向东周兰伟蓝肖颖南京理工大学机械工程学院

为研究高速破片撞击充液容器形成的液压水锤效应,设计一套试验装置和测试方法,试验破片撞击充液容器产生空腔的变化过程、液体中不同位置处的压力变化以及前后面板的变形情况。试验发现:破片撞击容器后面板时会出现一圈空化气泡,气泡在... 详细信息

为研究高速破片撞击充液容器形成的液压水锤效应,设计一套试验装置和测试方法,试验破片撞击充液容器产生空腔的变化过程、液体中不同位置处的压力变化以及前后面板的变形情况。试验发现:破片撞击容器后面板时会出现一圈空化气泡,气泡在后面板内表面从撞击点位置迅速沿径向扩展;液压水锤初始冲击阶段,距离撞击点较近区域在初始冲击波压力脉冲过后会出现一个较大负压,而距离撞击点较远区域不受负压影响;破片撞击速度对容器前面板最大变形影响较小,变形范围随着撞击速度的增大沿撞击点向四周扩展。后面板的最大变形及变形范围都随着破片撞击速度的增大而变大。

关键词：液压水锤充液容器高速破片空腔

高速侵彻体撞击充液容器形成的液压水锤效应研究进展

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振动与冲击 2019年第19期38卷 242-252页

作者：纪杨子燚李向东周兰伟蓝肖颖南京理工大学机械工程学院

受高速侵彻体撞击的充液容器会出现大变形、撕裂甚至解体,这一现象被称作液压水锤效应。将液压水锤效应分成侵彻阶段、冲击阶段、阻滞阶段、穿出阶段和空泡振荡阶段等5个阶段,围绕这5个阶段以及液压水锤效应对充液容器结构的毁伤,阐述... 详细信息

受高速侵彻体撞击的充液容器会出现大变形、撕裂甚至解体,这一现象被称作液压水锤效应。将液压水锤效应分成侵彻阶段、冲击阶段、阻滞阶段、穿出阶段和空泡振荡阶段等5个阶段,围绕这5个阶段以及液压水锤效应对充液容器结构的毁伤,阐述了该领域的国内外研究现状。目前液压水锤效应的相关研究还存在着不足,例如,侵彻体动能与初始冲击波的强度的关系及容器前面板和初始冲击波的相互作用;液体域大小和容器结构对空泡的扩展的影响;空泡振荡阶段容器内的压力分布及空泡的形态变化规律。

关键词：液压水锤效应空泡充液容器综述

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双破片撞击充液容器时液体内压力分布研究

振动与冲击 2019年第19期38卷 191-197页

作者：蓝肖颖李向东周兰伟纪杨子燚南京理工大学机械工程学院

为研究双破片作用下的液压水锤效应液体内压力分布。利用ANSYS/LS-DYNA对该过程进行了数值模拟,并进行了试验验证;分析了双破片作用下液体内的压力分布、衰减及叠加效应。结果表明:冲击波前沿和破片头部高压区会分别在两个破片之间叠加... 详细信息

为研究双破片作用下的液压水锤效应液体内压力分布。利用ANSYS/LS-DYNA对该过程进行了数值模拟,并进行了试验验证;分析了双破片作用下液体内的压力分布、衰减及叠加效应。结果表明:冲击波前沿和破片头部高压区会分别在两个破片之间叠加,形成叠加波;在轴线方向上叠加压力随着距离的增大逐渐减小;在径向方向上,破片运动轨迹线上的压力最大,越偏离此线,压力越小;叠加压力会随着破片间距的增大而减小。

关键词：液压水锤双破片充液容器压力分布