钨合金结构侵彻弹体应用分析研究

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1、钨合金结构侵彻弹体应用分析研究见雷雷2015年6月中图分类号：E932.2UDC分类号：623.4钨合金结构侵彻弹体应用分析研究作者姓名见雷雷学院名称机电学院指导教师武海军教授答辩委员会主席武海军教授申请学位工程硕士学科专业兵器工程学位授予单位北京理工大学论文答辩日期2015年6月ApplicationanalysisonthepenetrationprojectileoftungstenalloyCandidateName：LeiLeiJianSchoolorDepartment:SchoolofMechatronicalEngineerin

2、gFacultyMentor:Prof.HaijunWuChair,ThesisCommittee：Prof.HaijunWuDegreeApplied:MasterofEngineeringMajor：ArmsEngineeringDegreeby: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，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

3、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钨合金结构侵彻弹体应用分析研究摘要由于钨合金具有高密度、高冲击韧性和高强度等优良的动态力学性能，因而钨合金在穿甲弹中得到了应用。随着现代战争的发展需求，要求动能侵彻弹单位截面积上的动能越来越高，为了提高动能侵彻弹单位截面积上的动能，钨合金被应用于侵彻弹体中。本文对钨合金复合结构侵彻弹体的侵彻能力和钨合金与侵彻弹体中其他部件的匹配问题进行了研究。本文

4、首先设计了钨合金内置与外置两种结构的侵彻弹体，利用改进的Forrestal侵彻阻力公式对两种钨合金结构弹体的侵深、过载及侵彻时间进行了计算。开展了钨合金内置结构弹体侵彻混凝土靶的实验，实验表明本文设计的钨合金内置结构弹体的壳体强度能满足实验侵彻条件下的使用，实验得到的侵深与由改进的Forrestal侵彻阻力公式得到的侵深基本一致。其次，将钨合金内置与外置结构等效为多层板结构，对多层板结构内的应力波传播进行了分析，发现两种多层板结构装药内的应力强度基本相同。以王一楠得到的径向应函数为基础，将两种侵彻弹体简化为一系列的阶梯杆模型，对钨合金内置与外置

5、结构弹体中的轴向应力和剪切应力进行分析，钨合金内置结构的壳体和装药内的轴向应力均比钨合金外置结构的壳体和装药内的轴向应力小。最后，开展了钨合金内置与外置结构侵彻混凝土靶的数值模拟，给出了两种结构弹体的侵深、加速度和弹体中不同位置处单元的轴向应力和剪切应力时程曲线，将仿真得到的结果与理论计算得到结果进行了对比分析，钨合金内置结构弹体的侵深、过载、弹体内的轴向应力和剪切应力与理论计算基本一致。钨合金外置结构弹体由于弹体头部钝粗，导致了弹体侵深下降，过载增大，且计算的弹体轴向应力与剪切应力和理论计算值误差较大。关键词：钨合金复合结构弹体、侵深、过载、

6、轴向应力、剪切应力、数值模拟I北京理工大学硕士学位论文AbstractBecauseoftungstenalloywithhighdensityandhighimpacttoughnessandexcellentdynamicmechanicspropertiessuchashighstrength,andtungstenalloyisusedinthearmorpiercingprojectile.Withthedemandofmodernwar,Requirementsofkineticenergyperunitcross-sectiona

7、lareaofthepenetratorismoreandmorehigh.Inordertoimprovethekineticenergyperunitareainthepenetrator,tungstenalloyisappliedtothepenetrator,soitisnecessarytoresearchinthepenetrationabilityandmatchingproblembetweentungstenalloyandtheotherpartsofthepenetrator.Atfirst,thispaperdesig

8、nstwodifferentstructuresoftungstenalloypenetrator.Thetwodifferentpenetrator