二次破片產(chǎn)生及其后效作用的數(shù)值計算方法研究.pdf

1、二次破片是彈藥打擊裝甲裝備后在裝備防護層后面形成高速向前飛散的無控制彈體破片和裝甲破片的統(tǒng)稱，這些數(shù)量眾多的二次破片在裝備防護層背后形成以穿甲出口為頂點的錐體二次破片云，對裝備內(nèi)部的人員和設備進行二次毀傷。研究二次破片產(chǎn)生機理及其后效作用對裝甲裝備防護和動能穿甲彈的結(jié)構(gòu)優(yōu)化設計具有重要意義。
　　二次破片產(chǎn)生及其后效作用可分為三個階段：動能彈穿甲過程，二次破片動態(tài)生成過程以及二次破片對裝甲背面設備和人員的毀傷過程。目前，雖然有很多

2、數(shù)值計算軟件已經(jīng)能夠很好地計算仿真動能彈穿甲過程，但是尚未有軟件可以針對二次破片產(chǎn)生及其后效作用的全部過程進行計算仿真。為了解決這一問題，本文以現(xiàn)有的三維非線性高速沖擊有限元計算軟件為平臺，針對延性材料動態(tài)分裂形成的二次破片，提出了二次破片生成及其后效作用的數(shù)值計算方法。該方法首先跟蹤動能彈穿甲過程中彈、靶單元的狀態(tài)量，一旦有單元滿足失效條件，在一個離散時間步內(nèi)，根據(jù)破片形成理論得到二次破片的尺寸，通過對比等效體積決定失效單元分裂或合并