长杆弹对岩石靶的侵彻分析

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1、第24卷第8期岩石力学与工程学报Vol.24No.82005年4月ChineseJournalofRockMechanicsandEngineeringApril，2005长杆弹对岩石靶的侵彻分析1，2314王延斌，张西前，俞茂宏，林俊德(1.西安交通大学建筑与力学学院，陕西西安710049；2.西北电力试验研究院，陕西西安710054；3.西安理工大学土木工程系，陕西西安710048；4.西北核技术研究所，陕西西安710024)摘要：采用统一强度理论作为岩石材料的屈服准则，建立了长杆弹垂直侵彻岩石靶体的柱形空腔

2、膨胀模型，给出了卵形长杆弹侵彻靶体深度的理论计算公式，求出了弹体以450～1400m/s的速度撞击岩石靶体的侵彻深度，并和试验结果进行了比较。分析了统一强度理论参数b对侵彻深度的影响。关键词：岩石力学；统一强度理论；空腔膨胀理论；岩石；长杆弹；侵彻中图分类号：TU457；O385文献标识码：A文章编号：1000–6915(2005)08–1301–07PENETRATIONANALYSISOFLONGRODPROJECTILESONROCKTARGETS1，2314WANGYan-bin，ZHANGXi-qian

3、，YUMao-hong，LINJun-de(1.SchoolofCivilEngineeringandMechanics，Xi′anJiaotongUniversity，Xi′an710049，China；2.NorthwestChinaElectricPowerTestandResearchInstitute，Xi′an710054，China；3.SchoolofCivilEngineering，Xi′anUniversityofTechnology，Xi′an710048，China；4.Northwest

4、InstituteofNuclearTechnology，Xi′an710024，China)Abstract：Acylindricalcavityexpansionmodelforrocktargetswithpenetrationoflongrodprojectileispresentedbyusingtheunifiedstrengththeorywhichconsistsofagenericofconvexpiecewiselinearyieldcriteria.Therelationshipofcavi

5、tyexpansionpressureandcavityexpansionvelocityisobtained.Theanalyticalequationofpenetrationdepthisgivenandthepenetrationdepthoflongrodprojectileswhenimpactingrocktargetsat450～1400m/siscalculated.Theresultsarecomparedwithexperimentaldata.Theinfluencesoftheweigh

6、tingcoefficientboftheunifiedstrengththeoryonthepenetrationdepthareinvestigated.Keywords：rockmechanics；unifiedstrengththeory；cavityexpansiontheory；rock；longrodprojectile；penetration材料，文献中大多采用Mohr-Coulomb准则作为材1引言料的屈服准则，尽管Mohr-Coulomb准则考虑了材料拉压性能的不同，但与Tresca准则一样，

7、都没有岩石是防护工程经常使用的材料，研究长杆弹考虑中间主应力σ的影响，因而与材料的试验结2对岩石的侵彻问题具有十分重要的现实意义。空腔果不符。为此，本文采用统一强度理论作为材料的膨胀理论是研究侵彻问题的主要理论方法。许多学屈服准则，并根据柱形空腔膨胀理论和弹塑性材料者利用空腔膨胀理论和不同的材料响应模型，分析响应模型来探求岩石靶体在长杆弹垂直侵彻作用下了岩石、混凝土、土壤和金属材料的侵彻问题，提的空腔膨胀压力和膨胀速度的关系，求出弹体侵彻[1～7]出了诸多的侵彻模型。也有学者对侵彻问题进靶体深度的理论计算公式，并

8、和试验结果进行比[8～12]行了大量的试验。对于混凝土和岩石等岩土类较。收稿日期：2003–08–19；修回日期：2003–09–27基金项目：国家自然科学基金资助项目(59779028)作者简介：王延斌(1967–)，男，博士，1990年毕业于西安理工大学水利水电学院水工结构专业，现任高级工程师，主要从事强度理论和材料的冲击响应方面的研究工作。E-mail：yanbin