摘要弹丸侵彻混凝土或岩石等防护目标时，在低速阶段，常将弹丸视为刚形体；而随着弹丸侵彻速度的增加，弹丸的质量损失及局部侵蚀造成的损失不断加剧，故不能再将弹体视为刚形体。为了保持结构的完整性，弹体在侵彻过程中需要保证尽可能小的变形。弹体的磨蚀显著影响着弹丸的侵彻性能，导致弹体破坏，失去作战性能，故对弹体磨蚀的研究十分必要。运用空腔膨胀理论获得弹体侵彻过程中的靶板阻力，进而运用数值计算的方法实现了考虑弹体磨蚀与刚性弹体的侵彻过程，进一步分析弹体磨蚀对侵彻过程的影响。60653

毕业论文关键字    侵彻  磨蚀  质量损失  空腔膨胀  

Title: Theoretical Analysis on the mass loss of high-speed penetrating projectile

Abstract: 

The underground targets are usually protected by reinforced concrete and rocks when they are attacked by projectile; at a low penetrating speed, usually regard the projectile as a rigid. However, with the impact velocity increasing, the mass loss of projectile becomes unavoidable and it is not proper to treat it as rigid anymore. In order to maintain the integrity of the structure, the projectile should be keep as little deformation during the penetration. The mass loss of projectile may induce the instability of term anal ballistics of penetrator, and lead to its damage or structural failure. Therefore, it is necessary to study the mechanism of mass loss of projectile. Based on the dynamic cavity-expansion theory, the axial drag force is obtained. By the use of numerical method, enable the penetration of projectiles considering the abrasion and rigid body, respectively. Further analysis the impact of abrasion on penetration of projectile. 

Keyword   penetration   abrasion    mass loss    cavity-expansion

目次

1  绪论1

1.1  研究的背景及意义1

1.2  不同侵彻速度下的侵彻行为1

1.3  弹丸磨蚀的物理过程2

1.4  国内外研究进展3

1.5  本文研究内容3

2  空腔膨胀理论5

2.1  简介5

2.2  球形空腔膨胀理论模型5 

2.2.1 不可压缩材料  弹性-塑性响应6

2.2.2 不可压缩材料 弹性-开裂-塑性响应9

2.2.3 可压缩材料 弹性-塑性响应12

2.2.4 可压缩材料 弹性-开裂-塑性响应14

2.3  数值计算结果及分析18

2.3.1  数值计算过程18

2.3.2  结果分析22

2.4  侵彻阻力模型22

3  考虑质量损失的侵彻计算模型24

3.1  理论公式24

3.2  数值计算方法27

4  刚性弹体的侵彻30

4.1  刚性弹体侵彻方程30

4.1.1  开坑阶段30

4.1.2  稳定侵彻阶段32

4.2  两种侵彻模型下数据对比与分析33

结论39

致谢49

参考文献40

附录42 

 1  绪论

1.1  研究的背景及意义

   动能侵彻弹，即钻地弹在上世纪70年代有美军首先研制成功并装备部队，至今已形成了较完善的装备系列，较好的满足了美军的作战需求，在历次的局部战争中，发挥了重要的作用。世界各军事强国也越来越重视钻地弹的发展。    

近些年来，随着深层防御工事的发展，特别是随着开挖回填施工方法的应用，以混凝土及岩石为主的防御工事深达十几，甚至数十米。由于对深层目标的侵彻破坏需要更高的侵彻速度，而目前服役的基本型钻地弹的设计速度上限为900-1000m/s，以不能满足作战需求，必须发展更高速的侵彻弹。