弹体低速侵彻过载特性的实验研究

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1、弹体低速侵彻过载特性的实验研究徐一源制造科学与工程学院机械工程卢玉斌副研究员孙远程副研究员2018410ClassifiedIndex:O34U.D.C:623SouthwestUniversityofScienceandTechnologyMasterDegreeThesisExperimentalStudyontheOverloadCharacteristicsoftheProjectileatLowVelocityCandidate:XuYiyuanDepartment：SchoolofmanufacturingscienceandengineeringSpe

2、ciality：MechanicalEngineeringSupervisor1:ProfLuYubinSupervisor2:ProfSunYuanchengDate:April.10,2018西南科技大学硕士研究生学位论文第I页摘要在撞击与侵彻研究中，通常认为对测得的过载信号进行一次和二次积分就可以分别得到该运动过程中的速度与位移。在国内外进行的众多关于通过加速度过载信号反求速度与位移的研究中，通过积分求得的计算值与实验测试值均有较大偏差。但此类研究多集中于高速和中速，而关于低速撞击与侵彻的研究还鲜有涉及。本论文主要通过实验研究的方式，从加速度传感器的选型、撞击

3、与侵彻实验平台的搭建、撞击与侵彻实验、自由落体侵彻实验四个方面进行分析。通过两种不同的实验方式对分段弹体在低速（＜20m/s）状态下的加速度过载信号、穿靶前后分段弹体的实测速度与纸靶体的破坏形态进行研究，以此探讨低速冲击载荷下分段弹体的过载特性，同时由Wen半经验公式得出弹体在侵彻相应厚度靶体时的弹道极限，讨论了低通滤波方法在不同侵彻阶段处理加速度数据的可行性。最终验证了低速侵彻纸靶体过程中通过对加速度过载信号二次积分得出侵彻深度方法的可行性。关键词：低速撞击；侵彻；纸靶；压阻式加速度传感器；动载荷本文研究工作受到国家自然科学联合基金（No.U1430110）和西南

4、科技大学平台基金（14tdzk01）的资助。西南科技大学硕士研究生学位论文第II页AbstractInthestudyofimpactandpenetrationinvestigation,itisgenerallybelievedthatthevelocityanddisplacementcanbeobtainedbyoneandtwiceintegrationofthemeasuredoverloadsignals.However,duringthesestudies,manyresultsshowthatthevelocityanddisplacementob

5、tainedbytheintegrationofaccelerationoverloadsignalshavelargedeviationwiththecorrespondingexperimentalmeasuredvalues.Butthiskindofresearchismostlyconcentratedathighandmediumpenetrationspeed,anditisrarelyinvolvedinlowvelocityimpactandpenetration.Basedonexperimentalstudymethod,thisthesisa

6、nalyzesfouraspects,viz.accelerationsensorselecting,impactandpenetrationtestplatformbuilding,impactandpenetrationtesting,andfreefallpenetrationexperiments.Thisthesisincludestwodifferentwaysofexperimentation,toexploretheaccelerationoverloadsignalsofprojectiles,measurethevelocityofproject

7、ilesbeforeandafterpenetration,andstudythedamageformofpapertargetsatlowpenetrationspeeds(<20m/s).Theoverloadcharacteristicsofprojectilesarestudied,atthesametime,theballisticlimitofprojectilespenetratingpapertargetswithcorrespondingthicknessisobtainedbasedontheWen’ssemiempiricalformula