有限空腔膨脹理論及約束混凝土抗侵徹機理研究.pdf

1、本文以新型遮彈結構技術研究為背景，鑒于約束混凝土遮彈層結構的潛在優(yōu)勢和現(xiàn)有研究的嚴重不足，開展了鋼管約束混凝土遮彈層結構單元抗動能彈侵徹探索試驗、數(shù)值模擬和理論分析，研究了鋼管約束混凝土的侵徹機理和抗彈機制，為約束混凝土遮彈技術的深入研究和推廣應用提供了依據(jù)。本文主要創(chuàng)新性工作和成果如下：
　　（1）改進了現(xiàn)有不可壓縮理想彈塑性材料有限球形和柱形空腔膨脹理論?？紤]材料壓縮性和靶板側面自由邊界徑向位移的影響，建立了可壓縮理想彈塑性材

2、料有限球形和柱形空腔膨脹理論。數(shù)值算例表明：當彈性波未達到自由邊界時，本文模型與無限空腔膨脹模型一致；彈性波到達自由邊界后，靶體進入彈塑性階段，自由邊界位移影響較小，可以忽略；當塑性區(qū)到達自由邊界后，邊界位移較大，不可忽略。
　　（2）建立了約束混凝土有限球形和柱形空腔膨脹模型，得到了空腔壁壓力的理論解。數(shù)值算例表明：在膨脹初始階段，側向約束的影響較小，隨著膨脹過程的發(fā)展，側向約束可顯著提高空腔壁壓力；當約束剛度較小時，側向約束作

3、用對空腔壁壓力的影響不明顯；而當約束剛度較大時，側向約束使空腔壁壓力明顯增大；但隨著約束剛度的進一步提高，空腔壁壓力的提高幅度越來越小，存在合理的約束剛度和靶體半徑。
　　（3）進行了鋼管混凝土抗12.7mm穿甲彈單發(fā)和多發(fā)打擊試驗，得到了破壞模式及主要破壞參數(shù)。結果表明：鋼管約束混凝土在高速（800m/s以上）侵徹下，迎彈面形成了明顯的漏斗坑，核心混凝土側面形成了環(huán)向裂紋，背面混凝土出現(xiàn)了滑移；相對于半無限混凝土，鋼管約束混凝土