钢管列缩比模型抗穿甲能力研究

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1、第31卷第4期兵工学报V01．3lNO．42010年4月ACTAARMAMENTARIIApr．2010钢管列缩比模型抗穿甲能力研究王帅，刘伟东，冯荣欣，刘凯欣(北京大学工学院，北京100871)摘要：金属圆管在冲击载荷作用下表现出良好的消波和吸能特性。为了实现金属圆管在穿甲防护领域的应用，研制了由多层钢管列组成的钢管列缩比模型，采用高速穿甲实验装置对该模型进行了实验研究，并与双层钢板靶体的抗穿甲能力进行了对比。实验结果表明，钢管列通过弯曲塑性变形及钢管间的摩擦、碰撞作用在穿甲防护过程中吸收弹体的初始动能，使得缩

2、比模型在穿甲防护效果方面明显优于双层钢板靶体。同时，采用数值仿真的方法对钢管列缩比模型的抗穿甲性能进行了研究，并与实验结果进行了对比，发现两者在破坏模态、变形过程等多方面吻合良好。为开发金属圆管列组成的高效能抗穿甲结构奠定了基础。关键词：爆炸力学；钢管；缩比模型；靶体；穿甲中图分类号：TG115．56文献标志码：A文章编号：1000。1093(2010)04—0477-05ResearchonProtectiveCapabilityAgainstArmorPiercingRoundofaReduced—scale

3、SteelTubeModelWANGShuai，LIUWei—dong，FENGRong—xin，LIUKai—xin(CollegeofEngineering，PekingUniversity，Beijing100871，China)Abstract：Metallictubesexhibitgoodcapacitytoeliminatestresswavesandabsorbkineticenergyundertheactionofimpactload．Todevelopthecapabilitiesofmet

4、allictubesinthearmorpierced．resistancefield，areduced—scalemodelconsistedofasteeltubesystemwasestablished．Someexperimentsofthismodelwereperformedusinganarmor—piercingdevice，whichwerecarefullycomparedwiththoseofdoub．1esteeltargets．Theexperimentalresultsshowthat

5、thesteeltubesystemcangreatlyabsorbtheinitialki．neticenergyoftheprojectilebodyintheformofplasticbending，frictionandcollision，makingthemodelsuperiortothedoublelayersteeltargetinthefieldofarmorpierced—resistance．Furthermoresomenu—，mericalsimulationswereconducted

6、，inwhichthedeformationprocessesanddamagemodeswereshowntobeinreasonableagreementswiththoseintheexperiments．Thisresearchlaysafoundationfordevelopingthehigheficientarmorpierced—resistancestructuresmadeupofmetallictubes．Keywords：explosionmechanics；metallictubes；r

7、educed—scalemodel；targetbody；armorpiercedre．sistance要研制出新型抗穿甲结构以适应现代战争的需要。0引言能量吸收装置或能量耗散装置是由一些特殊吸靶体在弹体侵入过程中，将出现复杂的变形和能元件组成，安装于车辆、船舶、飞行器上，用来吸收破坏形式。伴随着新型武器、新型材料和结构的涌碰撞过程中产生的强大的冲击动能，以保护人员的现，已有的防护设计难以满足当今的工程需要，迫切需安全和减小设备的损坏。能量吸收主要通过摩擦、收稿日期：2010一O1一O6基金项目：国家自然科学基金

8、项目(10972010、10732010)作者简介：王帅(1983一)，男，博士研究生。E—mail：wangshuai1983@pku．edu．cn：刘凯欣(1956一)，男，教授，博士研究生导师。E—mail：kliu@pku．edu．an478兵工学报第31卷断裂、剪切、拉伸、扭转、压皱、循环塑性变形、挤压和隔一定距离的丝靶的时间差，从而确定弹体的入射流体流动等形式