钛合金靶板抗弹性能的数值模拟研究

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1、中北大学学位论文论文题目：钛合金靶板抗弹性能的数值模拟研究摘要近年来，国外许多国家已经把钛合金作为一种新型的结构材料，应用在常规兵器上。钛合金具有很高的比强度和良好的动态力学性能。如果将钛合金应用于装甲战车结构防护上，可以在降低装甲战车质量的基础上提高它的机动性能和作战能力。钛合金与传统的装甲钢相比，优势比较明显，因此，对钛合金抗枪弹和穿甲弹性能进行全面系统的研究十分重要。本文对弹道试验进行了仿真计算，仿真计算结果与试验结果具有很好的一致性，证明本文所使用材料模型参数的可靠性、准确性和所做研究的科学性。基于验证的材料参数，利用LS-

2、DYNA仿真软件数值模拟了球形、方形、柱形预制破片在不同侵彻角度下对钛合金靶板的侵彻情况，进而获取各类型破片对钛合金靶板的极限穿透速度规律，在此基础上建立了不同形状的破片对钛合金靶板的弹道极限速度公式。最后对典型战车进行结构了分析，着重分析了炮塔区域，建立了炮塔的等效模型。选定炮塔作为分析目标，对其进行了数值仿真分析，确定了其弹道极限速度。在此基础上提出了改进炮塔装甲防护性能的几种方案，确定了最佳的装甲结构，使装甲战车减轻重量的基础上，提高了抗弹能力。关键字：钛合金，弹道极限，数值模拟，装甲战车中北大学学位论文TitleofDiss

3、ertation:NumericalsimulationonthetitaniumalloyplatesagainstfragmentsAbstractInrecentyears,manycountrieshavetakenthetitaniumalloyasanewstructuralmaterialanduseditforconventionalweapons.Titaniumalloyhashighspecificstrengthandgooddynamicmechanicalproperties.Ifweusetitaniu

4、malloyforarmoredvehicles,theweightofarmoredvehiclescanbereducedandmaneuveringcharacteristicscanbeincreased.Comparedwithtraditionalsteelarmor,titaniumalloyhasmoreobviousadvantages.Therefore,thecomprehensiveresearchoftitaniumalloyagainstarmour-piercingprojectileandbullet

5、isveryimportant.Inthispaper,ballistictestsweresimulated,simulationresultsarethesamewithexperimentalresults.Itprovesthatthematerialmodelparametersusedinthisarticleisreliable，accurateandscientific.Withtheaccuratematerialparameters,nonlineardynamicsanalysissoftwareLS-DYNA

6、isusedtosimulatethepenetrationofspherical,square,cylindricalprefabricatedfragmentstotitaniumalloytargetwithdifferentangles.Thenthepenetrationspeedlimitlawsofdifferentfragmentstotitaniumalloytargethavebeengot.Theballisticlimitvelocityformulaoftitaniumalloytargethavebeen

7、established.Finally，thispaperanalysesthestructureoflightinfantryfightingvehicleandestablishestheequivalentmodeloftheturret.Thentheturrettissimulatedasthetargeandgetsitspenetrationspeedlimitlaw.Onthisbasis,thispaperpresentsseveralschemestoimprovetheperformanceoftheturre

8、tandthefinalschemeisdetermined,itnotonlyreducestheweightofarmoredvehiclesbutalsoimprovesitsanti-bulletcapability.Keyw