周志强 段士伟

摘要：应用量纲分析方法和相似模拟，针对侵彻问题建立理想弹塑性材料抗侵彻的无量纲形式相似律模型，应用LS-DYNA商业计算软件进行数值模拟，模拟结果验证了所推导相似律模型的正确性。对弹体侵彻有限厚度靶板剩余弹速与入射速度的关系进行相似律分析，结果表明在保持模型和原型材料相同、几何相似的前提下，原型下初始弹速与剩余弹速呈明显的线性关系。相关研究内容可以为高速侵彻模拟实验提供理论指导。

关键词：相似律;量纲分析;侵彻;数值模拟

中图分类号：TH123          文献标识码：A

在现代科学技术研究中，许多问题的解决都需要通过大量的实验才能实现，随着科学技术的发展，实验的复杂性越来越大，难度也越来越高。例如，航空航天飞行器的设计、大型船舶制造、尖端武器的研制和生产等，这些问题的解决都需要事先了解相应物理现象的基本规律。倘若都要通过实物实验才能获得相关信息，不但不经济、耗资巨大，有时甚至是不可能实现的。因此开展相应的模型实验成为必然的选择，这就是所谓模拟实验（或数值模拟）。模拟实验的基本目标是通过实验室实验或数值模拟，取得所研究问题中的一些基本规律和基本特征量，并将之用于实物原型上。为此必须研究模型与原型的相似准则及其应用问题，而基于量纲分析中的相似律，科学地回答了这些问题。其基本要点是，所谓模型和原型相似，指的是模型和原型相应特征量之比应保持常数，这些常数又称相似系数。……