带斜向肋板的夹层结构抗侵彻性能研究
2021-12-10沈超明陈豪杰王金友
舰船科学技术 2021年10期
关键词:结构
沈超明,陈豪杰,周 红,张 飞,谭 坤,王金友
(1. 江苏科技大学 船舶与海洋工程学院,江苏 镇江 212003;2. 江苏现代造船技术有限公司,江苏 镇江 212003;3. 上海涟屹轴承科技有限公司,上海 201400)
0 引 言
当弹体与侵彻目标之间存在一定的倾角和攻角时称为斜侵彻。不同于垂直侵彻,斜侵彻过程中由于弹体所受的非对称力,给予弹体一个偏转力矩,可消耗更多弹体动能[1]。
夹层板作为一种复合材料,相对于单一的船用钢而言,具有强度高、质量轻、结构简单等优点[2-3],近年来在交通运输、工程防护、国防工业等领域得到广泛的应用。目前高分子材料与泡沫金属作为夹层板芯材的热门研究对象,芯材从单一板材演变成阵列结构,如蜂窝状、波纹状、桁架等拓扑结构[4-6]。M.halami-Choobar等[7-8]使用Ls-dyna数值仿真软件,研究了不同结构形式、不同芯材的夹层板在高速弹体冲击下的动态响应。葛超等[9]为研究弹体头部对斜侵彻弹体路径的影响,设计了3种不同头部形状及不同头部组合材料的弹体,并进行了中厚钢靶侵彻实验。结果表明,影响弹体偏角因素的权重由大到小为弹头形状、弹头材料和弹体初速度。
本文提出一种新型夹层结构,以尼龙为芯层,并在夹层中设置与面板相连的斜向钢质肋板,迫使正侵彻弹体在撞击斜肋板后产生一定程度的偏航,同时尼龙芯层吸收大量的弹体动能,从而有效提升夹层结构的抗侵彻性能。本文结合实验,对不同斜向肋板角度下的夹层结构进行数值模拟分析,探究该夹层结构抗侵彻性能与肋板角度、弹头形式的相关性。……
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