摘要为了研究破片撞击油箱形成的液压水锤效应，本文采用数值计算和试验相结合的方法，分析了破片穿过油箱前壁的剩余速度、破片在燃料中的运动规律、燃料内的压力、密度和作用在壳体上的压力分布以及形成的冲击波、冲击波的传播规律和气腔特性，得到了不同速度的单破片以及不同间距的双破片撞击油箱后对油箱造成破坏的影响。研究结果表明，不同撞击速度的单破片在侵彻油箱前壁和在燃料中运动时都会产生速度衰减，油箱前壁会产生鼓包，燃料内不同位置处的压力和密度与距撞击点的距离有关，破片进入油箱后会产生冲击波，油箱内会形成一个气腔。而双破片的间距则会对油箱内的压力和油箱的变形有影响。75531

毕业论文关键词  油箱 液压水锤效应 数值仿真 双破片 叠加效应

毕业设计说明书外文摘要

Title research on the Hydrodynamic Ram when double fragments hit the tank

Abstract This paper adopts the combination methods of numeral calculations and experimental in order to research the Hydrodynamic Ram when fragments hit the tank。 The residual velocity when the fragment penetration the front well of the tank and the law of motion in the fuel of the fragment are analyzed。The pressure, density of the fueland the pressure distribution effect on the shell as well as the formation and the propagation ofshock wave,and characteristics of the gas chamber are studied。The effect of impact velocity with single fragment and the different spacing on double fragments on Hydrodynamic Ram are received。The results indicate that the single fragments with different velocity will occur speed attenuation when penetrating the front wall of the tank and moving in the fuel。The front wall of the tank will have drum kits,the pressure and density of the different positions in the fuel are related to the location of the impact point。 The fragments will produce shockwaves when enter the tank andit will form a gas chamber in the tank。 The different distances of double fragment shave a certain impact on the stress in the tank and the deformation of the tank。

Keywords  Tank,Hydrodynamic Ram,Numerical simulation,Double fragments,Additive  effect

目   次

1  绪论1

2  模型结构与材料4

2。1  液压水锤效应简介4

2。2  有限元模型5

2。3  材料模型与参数6

3  单破片撞击油箱形成的液压水锤效应7

3。1  破片在液体中的运动规律7

3。2  作用在油箱前壁上的压力分布及油箱壁的变形8

3。3  水中的冲击波传播规律及压力分布13

3。4  气腔特性16

3。5  数值仿真和试验的对比18

4  破片撞击速度对液压水锤效应的影响24

4。1  破片撞击速度对箱体变形的影响24

4。2  破片以不同速度撞击油箱后的速度衰减情况24

4。3  不同撞击速度下的箱体压力分布25

4。4  不同撞击速度下的冲击波压力分布26

4。5  不同撞击速度下产生的气腔特性29

5  双破片撞击油箱的液压水锤效应研究31

5。1  双破片撞击油箱产生的水锤效应31

5。2  不同位置间隔的双破片撞击油箱对液压水锤效应的影响34

结论36

致谢38

参考文献39

1  绪论

本毕业设计课题题目是双破片形成液压水锤叠加效应研究，即高速侵彻体撞击装有液体的容器时形成水锤的过程。该过程中高速侵彻体的动能一部分用于侵彻容器体壁，一部分用于形成液体中的冲击波，一部分转化为液体动能。两个侵彻体撞击装有液体容器时，液体内形成两个冲击波和脉动波，彼此之间相互干扰。当弹丸、高速弹片或发动机破片撞击盛有燃油的油箱时，其造成的毁伤要比穿透空油箱时更大，原因是破片在穿过油箱前壁和在燃油内运动过程中会在燃油中引起很强烈的压力脉冲波，此压力波反作用于油箱壁面会造成油箱的全面破坏，这就是所谓的“水锤”效应[3]。