LS-DYNA侵彻弹的失效模式与可靠性分析(2)

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1.1 引言 1

1.2 课题的研究背景及意义 2

1.3 国内外研究与发展状况 4

1.4 本课题研究内容及方法 8

2 侵彻弹弹体结构理论分析 8

2.1 弹体外形结构及参数 8

2.2 侵彻弹侵彻阻力 11

2.3 Forrestal 半经验法简述及侵彻过程有关参数计算 16

3 弹体正侵彻混凝土靶板的分析 17

2.4 数值模拟程序介绍 18

2.5 弹体侵彻1米厚混凝土靶板分析 18

4 弹丸失效模式与可靠性 21

4.1 “可靠性”概念 21

4.2 弹药可靠性的重要意义 21

4.3 弹药系统可靠性模型 22

4.4 彻弹零部件失效模式分析 24

4.5 侵彻弹可靠性设计 28

5 下一步工作 30

结论 31

致谢 32

1 绪论

引言

随着精确打击武器、高威力武器技术的快速发展，一些重要的、具有重大战略意义的、高价值的目标均已转入地下，如军事指挥中心、重要武器设施等都极大的增强了其防护措施，使得它们成为难以触及、难以摧毁的坚固目标[1-4]。战场目标在发展变化，特别是暴露的重要军事目标在逐渐减少。大约 60 年前，纳粹德国为应付盟军的猛烈空袭就将其军工厂、军事设施和战略目标转入地下。1984 年建成并投入使用的日本中央指挥部，其地上为两层，地下为三层，其深度达到 30 米。源]自=751-·论~文"网·www.751com.cn/法国三军参谋部作战指挥中心是一栋全部由钢筋混凝土结构构成的三层建筑：地下深度为 10 米。伊拉克总统的指挥部距离地面 18 米，其主体结构采用了特种高强度、耐高温的水泥，其厚度为 2 米等等。到二次大战结束时，第三帝国已有 143 家工厂转入地下，另外还有数百家工厂也计划转入地下。自海湾战争以来的几场局部战争可以看出：随着防御体系的发展，具有重要战略价值的军事目标大批转入地下深层，且防御结构越来越坚固。

战斗部的侵彻问题一直是各国学者研究的热点，其应用十分广泛，对侵彻和穿透的研究，主要集中于军事领域，如对装甲和坚固与深埋地下目标的打击等。在现代战争中，为对付敌方越来越强的从空中打击地面目标的能力，随着防御体系的发展，具有重要战略价值的目标(如指挥、控制、通讯设施等)的防御结构也越来越坚固。混凝土是一种不均匀、各向异性的脆性材料，其结构较为复杂，在动态加载情况下，又显示出与应变率有关的特性，至今对混凝土的动态特性仍缺乏足够的了解。混凝土材料在军事工程中应用很广，其中较重要的工程如指挥所、飞机库和机场跑道在常规战争中是敌方袭击的主要目标，因此混凝土的侵彻问题一直受到武器研制和防护工程部门的关注。弹体对混凝土的侵彻是包含大变形以及损伤和破坏的动态过程，研究弹体对混凝土的侵彻对相关弹体的研究和防护工程具有十分重要的现实意义。目前态势下，侵彻混凝土因为侵彻速度的不同而产生了一些新的特点。