CN116090207A - 一种弹体侵彻超高性能混凝土反弹速度计算方法 - Google Patents
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Abstract
本发明具体涉及一种弹体侵彻超高性能混凝土反弹速度计算方法，该方法通过获取弹体参数步骤中获取弹体的截面积、长度、质量、弹性模量、密度、与弹头形状和摩擦系数相关参数；获取靶体参数步骤中获取靶体的包括屈服强度和材料系数；最后在计算反弹速度步骤中，将弹体参数和靶体参数一同带入反弹效应模型计算弹体的反弹速度。可以准确预测弹体侵彻的反弹速度，为遮弹结构尤其是超高性能混凝土遮弹结构的研究和设计提供有参考价值的预测结果。
Description
技术领域
本发明属于冲击动力学技术领域或弹体侵彻技术领域，具体涉及一种弹体侵彻超高性能混凝土反弹速度计算方法。
背景技术
弹体反弹效应在工程防护、武器毁伤和战斗部设计等方面都具有十分重要的意义。超高性能混凝土具备超高的强度、良好的韧性和优越的耐久性能，用超高性能混凝土建造的遮弹结构可以显著减少钻地武器的侵彻深度，有效抵御战斗部爆炸时的破坏效应，现代战争使用的具有精确制导能力的钻地武器，如美军GBU和JADM系列导弹，其弹体形状均为长杆状弹身和尖卵形弹头，初步研究发现，长杆状卵形头侵彻弹在侵彻超高性能混凝土后，尤其是侵彻深度较小，弹尾未完全进入靶体的情况下，易出现弹体反弹现象，即弹体在侵彻结束后产生与侵彻方向相反的速度，弹出靶体。与侵彻着靶速度相比，反弹速度很小但不容忽略，因为反弹速度有可能使侵彻弹反弹至侵彻坑外。在工程防护角度，应增强弹体侵彻过程中的反弹效应，有可能在战斗部延时引信未触发的情况下，使钻地弹反弹至较浅深度或遮弹结构外部爆炸，最大程度减小战斗部爆炸的破坏效应；在武器毁伤角度，应尽可能减弱弹体反弹效应，使战斗部在较大侵彻深度爆炸，充分发挥钻地武器的破坏效应。因此弹体和遮弹结构设计均需考虑弹体侵彻后的反弹效应。然而现有技术中未见可以对弹体侵彻靶体后的反弹效应做出预测的技术手段。
发明内容
针对以上技术问题，本申请提出一种弹体侵彻超高性能混凝土反弹速度计算方法，包括以下步骤：
获取弹体参数步骤获取包括弹体截面积s、弹体长度L、弹体质量M、弹性模量E、弹体密度ρ、与弹头形状和摩擦系数相关的参数N1；获取靶体参数步骤获取包括靶体的屈服强度σy和靶体的材料系数A的靶体参数；
计算反弹速度步骤将所述弹体参数和所述靶体参数一同带入反弹效应模型计算弹体的反弹速度Vr，所述反弹效应模型具有下式1的形式：
其中，Vr表示弹体的反弹速度，E表示弹体的弹性模量，ρ表示弹体密度，σy表示靶体的屈服强度，A表示靶体的材料系数，所述A为无量纲参数，N1表示与弹头形状和摩擦系数相关的参数，所述N1为无量纲参数，λ为常数。
本发明提出的技术方案可以准确预测弹体侵彻的反弹速度，为遮弹结构尤其是超高性能混凝土遮弹结构的研究和设计提供有参考价值的预测结果。
附图说明
图1：一种实施方式的流程图；
图2：实施例1的模型示意图；
图3：实施例2的模型示意图；
图4：侵彻阻力时程曲线、准静态阻力Fs(只考虑材料动强度项)和等效常阻力Fc的示意图；
图5：靶体的模型；
图6：弹体的模型；
图7：一种初速度下的弹体速度和加速度时程曲线的数值计算结果；
图8：弹体加速度时程曲线；
图9-14：弹体侵彻过程中速度方向应力云图；
图15：数值计算过程中输出其轴向应力时程；
图16：测点单元轴向应力时程曲线的预测值和数值模拟结果；
图17：一种弹体在6种不同侵彻初速下的速度时程曲线；
图18：一种弹体在6种不同侵彻初速下的速度时程曲线。
具体实施方式
首先需要对本领域相关技术做具体的说明。
现有的研究表明，弹体侵彻速度对靶体破坏效应的影响非常显著，弹体以较低速度侵彻时，靶体只产生较小的弹性变形；当撞击速度增大到某一限值VEA时，弹靶接触应力达到靶体屈服强度σyt，靶体将产生塑性变形。利用弹靶材料间冲击压缩关系可确定靶体发生塑性变形时刻的弹性极限速度VEA。
其中ρp和ρt分别为弹体和靶体的密度，Cep和Cet分别为弹体材料和靶体材料弹性波波速，σyt为靶体材料屈服强度。当侵彻速度进一步增加，达到塑性变形速度限值VpA时，靶体开始发生塑性流动变形，进入塑性扩孔阶段。塑性变形速度极限VpA表达式如下。
其中，σn为所述弹体的轴向压应力，x表示以弹体的侵彻方向为正方向并以弹体自由端为原点建立的坐标，Fn为弹体侵彻过程中的与加速度方向相反的惯性力，s为所述弹体截面积，ρt为弹体密度，a为弹体侵彻过程中的加速度。
当侵彻速度进一步提高，达到与材料压缩体积模量Kt有关的传播速度VHA时，靶体可压缩性相对减弱，变形速度超过固体中压缩波传播速度，靶体中开始形成激波。塑性流动变形的速度极限VHA表达式如下。
其中，Kt为材料压缩体积模量，VHA为塑性流动变形的速度极限，ρt为弹体密度。
弹体侵彻半无限混凝土介质时，受力状态随侵彻速度和侵彻深度发生变化，可将弹体侵彻过程分为3个阶段：
开坑侵彻阶段：弹体以初速Vi侵彻混凝土介质，Vi＞VpA，靶体发生塑性流动变形，弹头部分开始对靶体产生塑性扩孔，侵彻阻力随着弹头扩孔深度增大而上升；
隧道侵彻阶段：开坑阶段结束后，弹体在靶体中继续侵彻，形成直径不小于弹径的侵彻隧道，弹体速度在侵彻阻力Fs作用下不断下降，侵彻阻力也随着侵彻速度下降而减小。在隧道侵彻阶段，侵彻速度均大于塑性变形的速度极限VpA(Vi＞VpA)，弹靶接触部分发生持续塑性扩孔侵彻；
弹性变形阶段：侵彻速度在阻力作用下降低至靶体弹性变形速度极限VEA时，弹体对靶体的塑性扩孔侵彻停止，靶体开始产生可恢复的弹性变形，当侵彻速度降为0时，靶体弹性变形达到最大。
弹体侵彻过程结束后，根据受力状态的变化情况，可将后续的反弹过程分为两个阶段。
反弹加速度阶段：侵彻过程中，弹体和靶体均产生了一定形变，因此在侵彻结束的瞬间，两者积累的变形势能开始释放，发生在弹头与侵彻坑底部交界处的能量释放是造成弹体反弹的主因。此处弹体和靶体共同产生的回弹力使弹体具有了一定的反向加速度，在其作用下，弹体反向速度逐渐增大；当弹头部位脱离侵彻坑底部的瞬间，反弹加速阶段结束，此时反弹速度达到最大。从以上分析可以看出，弹体反弹的直接原因是弹靶交界面上的回弹力对弹体所做的功，界面回弹力的大小是由弹体和靶体共同积累的变形势能决定的，与两者材料性质和变形状态等因素有关。
反弹减速阶段：弹体完全脱离侵彻坑底部后，沿侵彻隧道反向运动，在此过程中会受到壁面摩擦力和其他阻力f作用，反向运动速度不断降低直至为0或从侵彻坑内弹出。
现有技术中给出了一种针对应变硬化的弹塑性材料的动态球形空腔膨胀模型，该模型给出了不可压缩情况下的径向应力无量纲表达式:
基于动态球形空腔膨胀理论，现有技术中给出一种刚性弹侵彻过程中侵彻阻力表达式，
其中d为弹体直径，σy为靶材屈服强度，ρ为靶材密度，A和B为靶体材料的无量纲参数，如所述靶体为混凝土材料，B取值为1，V为弹体侵彻过程中的瞬时速度，由上式可知侵彻阻力由两部分组成，其中的第一项为材料准静态阻力部分(材料动强度项)，其中的第二项为动态阻力部分(惯性项)；
材料动强度项AσyN1主要取决于混凝土材料的抗剪强度，N1和N2是与弹体头部形状和摩擦系数有关的无量纲系数。当忽略弹靶表面摩擦时(μm＝0)，N1＝1，N2＝N*；其中N1、N2、N*按下式计算：
其中d为弹体直径，A为靶体材料的无量纲参数。
无量纲参数B主要依赖于靶体的可压缩性，对于混凝土材料的靶体，B值随强度变化很小，一般取B＝1.0。
基于本领域的公知常识和所公开的技术，弹体反弹主要是由弹体和靶体变形势能共同释放造成的。对于金属等韧性较好的靶体材料，弹体塑性扩孔侵彻时，靶体积累的应变势能不能忽略，而对于超高性能混凝土等脆性材料，靶体在侵彻界面呈颗粒状破碎，能够提供给弹体反弹的应变能量较少，以上现有技术的模型并不适用。
本发明主要针对侵彻的靶体为超高性能混凝土的情况下，预测弹体的反弹速度。超高性能混凝土通常通过掺加高效减水剂实现极低的水泥比，掺加活性矿物提高密实度，并在高温环境下养护成型。成型后的超高性能混凝土材料单轴抗压强度一般超过120Mpa。
本发明所涉及的一些实施方式包括如图1中的步骤：
获取弹体参数步骤获取包括弹体截面积s、弹体长度L、弹体质量M、弹性模量E、弹体密度ρ、与弹头形状和摩擦系数相关的参数N1；
获取靶体参数步骤获取包括靶体的屈服强度σy和靶体的材料系数A的靶体参数；
计算反弹速度步骤将所述弹体参数和所述靶体参数一同带入反弹效应模型计算弹体的反弹速度Vr，所述反弹效应模型具有下式1的形式：
其中，Vr表示弹体的反弹速度，E表示弹体的弹性模量，ρ表示弹体密度，σy表示靶体的屈服强度，A表示靶体的材料系数，所述A为无量纲参数，N1表示与弹头形状和摩擦系数相关的参数，所述N1为无量纲参数，λ为常数。
一些实施方式中，λ取值取值1至
优选地，为1或
通过具体的实例进一步解释本发明的技术方案。
实施例1
λ取值
此时的反弹效应模型被以下条件约束。模型示意图如图2所示。
1靶体是半无限靶体；即在弹体侵彻过程中，不存在来自靶体的背面和靶体侧面边界的影响。
2弹体在侵彻过程中积累的弹性势能全部转化为弹体回弹动能；
3弹体的轴向压应力分布σn(x)符合如式2所表示的头部受常侵彻阻力的一维弹性杆的轴向压应力分布方程：
其中，σn为所述弹体的轴向压应力，x表示以弹体的侵彻方向为正方向并以弹体自由端为原点建立的坐标，Fn为弹体侵彻过程中的与加速度方向相反的惯性力，s为所述弹体截面积，ρ为所述弹体密度，a为弹体侵彻过程中的加速度。
其中，弹体的反弹速度Vr与所述弹体截面积s、弹体长度L、弹体质量M、弹性模量E、弹体密度ρ的关系如式3所表示的将弹性势能全部转化为弹体回弹动能：
其中，Vr为弹体侵彻过程中的侵彻阻力，M为所述单体的质量，s为所述弹体的截面积，E为所述弹性模量、ρ为所述弹体密度，a为弹体侵彻过程中的加速度，L为所述弹体的长度。
其中，加速度a满足式4的约束：
其中，a弹体侵彻过程中的加速度，Fc为弹体侵彻过程中的侵彻阻力，M为所述弹体质量。
其中，弹体侵彻过程中的侵彻阻力Fc满足式5所表示的常阻力形式：
其中，Fc为弹体侵彻过程中的侵彻阻力；A为所述靶体的材料系数，σy为所述靶体的屈服强度，N1为与弹头形状和摩擦系数相关的参数，d所述弹体的直径。
该实施方式下的弹体反弹速度大小主要取决于两方面，一是靶体材料动强度项(表征靶体抗侵彻能力)，二是弹体密度和刚度。靶体屈服强度越大，弹体密度和弹性模量越低，反弹效应越明显。
实施例2
λ取值1，此时的反弹效应模型被以下条件约束。模型示意图如图3所示。
1弹体为一维弹性杆；
2弹体在侵彻过程中传播弹性波C如式6-7所约束：
其中，C为弹性波，所述弹性波以右行波为正，左行波为负；X表示以弹体的侵彻方向为正方向并以弹体自由端为原点建立的坐标；t为时间变量；
其中，C为弹性波，所述弹性波以左行波为正，右行波为负；ρ为靶材密度，σ为弹体所受应力，v为弹体速度。
3弹体侵彻过程中的侵彻端受到的侵彻应力σc按下式约束：
其中，σc为侵彻端受到的侵彻应力，σ1为材料动强度项，σ2为惯性项；
所述材料动强度项σ1按下式计算：
其中，σ1为材料动强度项，σy为靶材屈服强度，A为靶体材料无量纲参数，N1为与弹头形状和摩擦系数相关的参数。
其中的A和B与侵彻阻力F的关系如式9：
其中，F为侵彻阻力，d为弹体直径，σy为靶材屈服强度，ρ为靶材密度，A和B为靶体材料无量纲参数，V为弹体侵彻过程中的瞬时速度，如所述靶体为混凝土材料B取值为1；N1和N2是与弹体头部形状和摩擦系数有关的无量纲系数，当忽略弹靶表面摩擦时N1＝1。
其中，侵彻阻力时程曲线、准静态阻力Fs(只考虑材料动强度项)和等效常阻力Fc的示意图如图4。
该实施方式下的弹体反弹速度大小取决于两方面，一是靶体材料动强度项(表征靶体抗侵彻能力)，二是弹体密度和刚度。靶体屈服强度越大，弹体密度和弹性模量越低，弹体反弹效应越明显。
下面通过数值模拟作为测试例具体说明本发明的技术效果。
测试例1
本测试中，针对弹体侵彻超高性能混凝土反弹现象开展数值模拟。具体方法如下：
使用弹体侵彻超高性能混凝土有限元模型包括如图5的靶体和如图6的弹体。采用1/4对称模型节约计算成本，弹体直径为40mm，弹长为260mm，弹头部分曲径比(CRH)为3，弹体侵彻速度分别取300、400、500、600、700和800m/s；超高性能混凝土尺寸为1000mm×1000mm×500mm。弹体网格尺寸为4mm，靶体与弹体主要接触部分网格尺寸为4mm，其余部分采用渐变网格划分，网格尺寸为4～12mm。
理论假设选用弹性材料模拟弹体，弹性模量分别设置为210Gpa和105Gpa，密度分别设置为7850kg/m3和3925kg/m3，具体参数见表1。选用K&C模型和Tabulated_Compaction状态方程模拟超高性能混凝土，设置抗压强度150Mpa，失效时的极限拉应变和极限剪应变为0.2，具体参数见表2。靶体底部施加法向位移约束。
表1弹体弹性材料模型(Elastic)参数
表2超高性能混凝土K&C模型参数
由于数值计算工况较多，为便于分析比较，对计算模型进行编号，例如：7850-210-500表示弹体密度、弹性模量和侵彻速度分别为7850kg/m3、210Gpa和500m/s；3925-105-700表示弹体密度、弹性模量和侵彻速度分别为3925kg/m3、105Gpa和700m/s，以此类推。
表3给出了反弹速度的数值计算结果和通过本发明的预测方法所得到的预测值，当侵彻速度小于500m/s时，数值计算结果小于预测值，当侵彻速度高于500m/s时，数值计算结果与预测值较为接近。分析原因是当着靶速度较低时，侵彻过程主要处于开坑阶段，侵彻阻力变化剧烈，不能形成稳定的侵彻应力边界，与反弹效应模型中的常阻力假设差异较大；当侵彻速度较高时，弹体开始进入隧道侵彻阶段，侵彻阻力相对稳定，与常阻力假设吻合较好，满足反弹效应模型中的阻力假设。
表3反弹速度的数值计算结果和预测值
图7给出了3925-105-700弹体速度和加速度时程曲线的数值计算结果，从速度时程曲线可以看出弹体在侵彻速度降低为0后会具有一段持续的反弹加速和减速过程，最终反弹速度恒定不变。
图8给出了数值模拟和通过本发明的预测方法得到的弹体加速度时程曲线，弹体加速度在侵彻开始后会迅速跃升到峰值，在0.1ms时刻达到峰值1.8×106m/s2，随后开始震荡下降，在0.6ms时刻降至0值附近。数值模拟得到的加速度时程曲线整体呈现突跃脉冲形式，通过本发明的预测方法得到的等效加速度ac为一个单阶梯脉冲，虽然二者峰值存在一定误差，但冲量近似相等，与图4给出的曲线形式基本一致，证明了弹性势能模型假设具有较好的合理性。
图9-14给出了弹体侵彻过程中速度方向应力云图，可以看出弹体侵彻过程中轴向应力分布随时间的变化和应力波传播过程。图9表示侵彻未开始时，弹体为0应力状态；当弹体开始侵彻后，弹体头部侵彻阻力使弹体内部有压缩波沿轴向向弹尾传播，如图10所示；当压缩波传播到弹尾自由面时，弹体尾部反射一个拉伸波，波后的应力幅值下降，如图11所示；弹体持续侵彻靶体过程中，弹体内部的应力波不断在弹体头部侵彻端和尾部自由端发生往复反射传播，如图12所示；当弹体速度下降为0且开始发生反弹时，弹体尾部最后一次反射的拉伸波使得整个弹体内部轴向应力释放，内部应力降低为0，如图13所示；图14给出了反弹过程中弹体内部应力为0的状态。数值模拟得到的弹体应力波传播过程与实施例1的反弹效应模型得到的应力波传播过程基本一致。
图15给出了弹身测点单元位置，数值计算过程中输出其轴向应力时程。根据实施例1中的反弹效应模型，应力波在侵彻应力边界和尾部自由边界之间来回传播，测点单元应力时程理论上呈现周期脉冲，脉冲幅值应该等于侵彻边界应力幅值σc，幅值大小可由式8确定。弹性波传播周期是从弹体中间传播到边界再反射传播至弹体中间，传播距离为弹体长度L，因此脉冲周期td＝L/C。
图16给出了测点单元轴向应力时程曲线的预测值和数值模拟结果。预测值呈现出规则的相同幅值周期震荡规律，虽然弹体有限元模型内部并非理想一维弹性波环境，但数值模拟得到的应力时程曲线同样具有相似的周期变化规律，其周期长度和应力幅值与理论解给出的周期脉冲基本吻合，表明一维弹性波模型同样具有较好的合理性。
图17和图18分别给出了7850-210和3925-105两种弹体在6种侵彻初速下的速度时程曲线，从两个图中可以看出，弹体7850-210随着侵彻初速不同，在0.7～1.2ms之间速度减至0并反弹，弹体3925-105随着侵彻初速不同，在0.4～0.6ms之间减速至0并反弹。总体上看，质量轻、弹性模量小的弹体，侵彻持时较短，侵彻能力较弱。
图中红色实线方框的局部放大效果，可以更加清晰地观察到侵彻速度降为0之后的反弹速度曲线。弹体在侵彻结束后经历了反弹加速阶段，随后逐渐趋近于恒定的反弹速度。总体看质量轻、弹性模量小的弹体，反弹效应更加明显。从和数值计算结果对比情况中可以看出，本发明的方法对两类弹体的计算结果均吻合较好。
本说明书中描述的主题的实施方式和功能性操作可以在以下中实施：数字电子电路，有形实施的计算机软件或者固件，计算机硬件，包括本说明书中公开的结构及其结构等同体，或者上述中的一者以上的组合。本说明书中描述的主题的实施方式可以被实施为一个或多个计算机程序，即，一个或多个有形非暂时性程序载体上编码的计算机程序指令的一个或多个模块，用以被数据处理设备执行或者控制数据处理设备的操作。
术语“处理器”包含所有种类的用于处理数据的设备、装置以及机器，作为实例，包括可编程处理器、计算机或者多重处理器或者多重计算机。设备可以包括专用逻辑电路，例如，FPGA(现场可编程门阵列)或者ASIC(专用集成电路)。设备除了包括硬件之外，还可以包括创建相关计算机程序的执行环境的代码，例如构成处理器固件、协议栈、数据库管理系统、操作系统或者它们中的一种或多种的组合代码。
虽然本说明书包含很多具体的实施细节，但是这些不应当被解释为对任何发明的范围或者对可以要求保护的内容的范围的限制，而是作为可以使特定发明的特定实施方式具体化的特征的说明。在独立的实施方式的语境中的本说明书中描述的特定特征还可以与单个实施方式组合地实施。相反地，在单个实施方式的语境中描述的各种特征还可以独立地在多个实施方式中实施，或者在任何合适的子组合中实施。此外，虽然以上可以将特征描述为组合作用并且甚至最初这样要求，但是来自要求的组合的一个或多个特征在一些情况下可以从该组合去掉，并且要求的组合可以转向子组合或者子组合的变形。
Claims (10)
1.一种弹体侵彻超高性能混凝土反弹速度计算方法，其特征在于，包括以下步骤：
获取弹体参数步骤 获取包括弹体截面积s、弹体长度L、弹体质量M、弹性模量E、弹体密度ρ、与弹头形状和摩擦系数相关的参数N1；
获取靶体参数步骤 获取包括靶体的屈服强度σy和靶体的材料系数A的靶体参数；
计算反弹速度步骤 将所述弹体参数和所述靶体参数一同带入反弹效应模型计算弹体的反弹速度Vr，所述反弹效应模型具有下式1的形式：
其中，Vr表示弹体的反弹速度，E表示弹体的弹性模量，ρ表示弹体密度，σy表示靶体的屈服强度，A表示靶体的材料系数，所述A为无量纲参数，N1表示与弹头形状和摩擦系数相关的参数，所述N1为无量纲参数，λ为常数。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，当所述λ为取值
的常数时，所述反弹效应模型被以下条件约束：
所述靶体是半无限靶体；
所述弹体在侵彻过程中积累的弹性势能全部转化为弹体回弹动能；
所述弹体的轴向压应力分布σn(x)符合如式2所表示的头部受常侵彻阻力的一维弹性杆的轴向压应力分布方程：
其中，σn为所述弹体的轴向压应力，x表示以弹体的侵彻方向为正方向并以弹体自由端为原点建立的坐标，Fn为弹体侵彻过程中的与加速度方向相反的惯性力，s为所述弹体截面积，ρ为所述弹体密度，a为弹体侵彻过程中的加速度。
3.如权利要求2所述的方法，如权利要求2所述方法，其特征在于，所述弹体的反弹速度Vr与所述弹体截面积s、弹体长度L、弹体质量M、弹性模量E、弹体密度ρ的关系如式3所表示的将弹性势能全部转化为弹体回弹动能：
其中，Vr为弹体侵彻过程中的侵彻阻力，M为弹体质量，s为所述弹体的截面积，E为所述弹性模量、ρ为所述弹体密度，a为弹体侵彻过程中的加速度，L为所述弹体的长度。
4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，其特征在于，所述弹体侵彻过程中的加速度a满足式4的约束：
其中，a弹体侵彻过程中的加速度，Fc为弹体侵彻过程中的侵彻阻力，M为所述弹体质量。
5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述弹体侵彻过程中的侵彻阻力Fc满足式5所表示的常阻力形式：
Fc＝AσyN1d2 式5
其中，Fc为弹体侵彻过程中的侵彻阻力；A为所述靶体的材料系数，σy为所述靶体的屈服强度，N1为与弹头形状和摩擦系数相关的参数，d所述弹体的直径。
6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，当所述λ为取值1的常数时，所述反弹效应模型被以下条件约束：
所述弹体为一维弹性杆；
所述弹体在侵彻过程中传播的弹性波C如式6-7所约束：
其中，C为弹性波，所述弹性波以右行波为正，左行波为负；X表示以弹体的侵彻方向为正方向并以弹体自由端为原点建立的坐标；t为时间变量；
σ＝±ρCv 式7
其中，C为弹性波，所述弹性波以左行波为正，右行波为负；ρ为靶材密度，σ为弹体所受应力，v为弹体速度。
7.如权利要求6所述的方法，其特征在于，所述弹体在侵彻过程中的侵彻端受到的侵彻应力σc按下式约束：
σc＝σ1+σ2 式8
其中，σc为侵彻端受到的侵彻应力，σ1为材料动强度项，σ2为惯性项；
所述材料动强度项σ1按下式计算：
σ1＝AσyN1 式9
其中，σ1为材料动强度项，σy为靶材屈服强度，A为靶体材料无量纲参数，N1为与弹头形状和摩擦系数相关的参数。
8.如权利要求7所述的方法，其特征在于，所述A和B与侵彻阻力F的关系如式9：
其中，F为侵彻阻力，d为弹体直径，σy为靶材屈服强度，ρ为靶材密度，A和B为靶体材料无量纲参数，V为弹体侵彻过程中的瞬时速度，如所述靶体为混凝土材料B取值为1；N1和N2是与弹体头部形状和摩擦系数有关的无量纲系数，当忽略弹靶表面摩擦时N1＝1。
9.如权利要求1-8所述的方法，其特征在于，所述靶体为超高强度混凝土，所述反弹效应模型中的所述惯性项σ2取值为0。
10.一种弹体侵彻反弹速度预测系统，其特征在于，所述系统包括处理器和存储器，所述存储器存储有程序，该程序被处理器执行时实现如权利要求1-9所述方法中所有步骤。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202310002151.XA CN116090207A (zh) | 2023-01-03 | 2023-01-03 | 一种弹体侵彻超高性能混凝土反弹速度计算方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| CN202310002151.XA CN116090207A (zh) | 2023-01-03 | 2023-01-03 | 一种弹体侵彻超高性能混凝土反弹速度计算方法 |
Publications (1)
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| CN116090207A true CN116090207A (zh) | 2023-05-09 |
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2023
- 2023-01-03 CN CN202310002151.XA patent/CN116090207A/zh active Pending
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