低速弹丸对金属靶的斜侵彻弹道机理研究

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1、低速弹丸对金属靶的斜侵彻弹道机理研究路志超2015年1月中图分类号：TJ410.3UDC分类号：623.5低速弹丸对金属靶的斜侵彻弹道机理研究作者姓名路志超学院名称机电学院指导教师董永香副研究员答辩委员会主席吴成教授申请学位工学硕士学科专业兵器科学与技术学位授予单位北京理工大学论文答辩日期2015年1月Theresearchonballisticmechanismofobliquepenetrationonmetaltargetbylow-speedprojectilesCandidateName：ZhichaoLuSchoolorDepartment:SchoolofMechatr

2、onicsEngineeringFacultyMentor:AssociateResearcherofYongxiangDongChair,ThesisCommittee：Prof.ChengWuDegreeApplied:MasterofEngineeringMajor：OrdnanceScienceandTechnologyDegreeby:BeijingInstituteofTechnologyTheDateofDefence：Jan，2015研究成果声明本人郑重声明：所提交的学位论文是我本人在指导教师的指导下进行的研究工作获得的研究成果。尽我所知，文中除特别标注和致谢的地方外

3、，学位论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得北京理工大学或其它教育机构的学位或证书所使用过的材料。与我一同工作的合作者对此研究工作所做的任何贡献均已在学位论文中作了明确的说明并表示了谢意。特此申明。签名：日期：北京理工大学硕士学位论文摘要跳飞、滑移及弹道偏转问题一直是斜侵彻研究的焦点问题。对于低速弹丸斜侵彻金属靶作用，低速的作用条件使得弹靶作用开坑阶段的影响与靶板自由表面效应更为显著，这些为斜侵彻弹道的研究带来更大的挑战。为此，本文拟针对低速弹丸斜侵彻金属靶的弹道机理开展研究。基于量纲理论获得了影响斜侵彻弹道特性的主控参量，以及侵深、弹道偏转角等弹道参量的相似准

4、则，并确定了几何相似模拟和非相似材料模拟所需满足的相似条件；通过对弹丸斜侵彻金属靶研究，获得了侵深、速度、过载和弹道偏转角随时间的变化特性曲线；得到了斜侵彻弹道特征量间的关联性，弹丸姿态偏转角为弹丸所受力矩累积总量的直接体现，而弹丸所受偏转力矩直接影响弹道偏转角加速度值，其变化规律相同；通过对不同弹靶作用条件下弹丸斜侵彻金属靶的仿真研究，获得了着速、着角和攻角对斜侵彻弹道的影响规律；基于相似准则的函数理论和仿真数据得到了兼顾弹靶作用条件多个主控因素影响的弹道偏转角经验公式；通过正交设计试验，获得了对弹道偏转角影响的主次关系依次为：着角、着速和攻角；基于不同弹头形状和材料的弹丸斜侵彻金

5、属靶弹道特性数值分析，获得了在本文研究条件下尖卵形弹丸随几何函数增加，侵深增加，弹道偏转角减小；而对于截卵形弹则随几何函数的增大弹道偏转角增加；分析了异型头弹丸对侵彻过程过载、弹道偏转角的影响作用，与常规尖卵弹头相比，弹道偏转角较小；带附加结构的新结构弹丸通过改变弹靶作用过程中所受力矩，可形成对侵彻弹道转正的效果；基于侵彻弹道试验研究，研究了非相似材料的模型实验侵彻过程的相似律，分析了低速弹丸斜侵彻金属靶的弹道特性，结合理论和模拟结果表明，对于斜侵彻弹道存速，低速钢弹丸和铝弹丸侵彻相同的铝靶、高强钢的弹靶侵彻在相似条件下，满足非相似材料间的相似律；低速弹丸侵彻金属靶可基于所关注的弹道

6、因变量进行非相似材料模拟实验。关键词：斜侵彻；弹道机理；偏转；低速；金属靶I北京理工大学硕士学位论文AbstractRicochet,slippageandballisticdeflectionissuehavebeenfocusedofobliquepenetrationstudies.Forobliquepenetrationofmetallictargetsbylow-speed,theroleofthelow-speedconditionsmaketheinfluenceofcraterandtheeffectoffreesurfaceoftargethavemoresign

7、ificant.Therefore,thisdissertationintendstoresearchtheballisticmechanismofobliquepenetrationonmetaltargetbylow-speedprojectiles.Themasterparametersofaffectingballisticcharacteristicsofobliquepenetrationandthesimilarguidelineswhich