混凝土靶

摘要： 通过对2007—2019年常用的外径89 mm、102 mm聚能射孔器地面打混凝土靶穿孔深度及其标准差的统计分析,得出其平均穿孔深度分别增加26.6%、26.4%,标准差分别增加65.4%、53.6%,表明10多年来穿孔深度提高明显,但穿孔深度稳定性没有得到有效控制。国内部分厂家的产品穿孔深度稳定性控制能力下降是导致整体稳定性下降的主要因素。分析了稳定性影响因素,对影响因素进行整体控制、产品制造自动化是未来的技术发展趋势,其有助于国内产品稳定性的提高。

摘要： 准确评估精确制导武器的侵彻深度可为防护工程设计提供重要参考。已有研究工作大多集中于中、小口径弹体和普通强度混凝土靶体,且由于尺寸效应的影响使得现有计算方法对预测大口径典型钻地弹侵彻深度的适用性值得商榷。首先,综合分析了已有弹体侵彻试验数据,发现引起侵彻深度尺寸效应的主要原因是混凝土粗骨料粒径未随弹体尺寸进行同比缩放;其次,开展了5发100.0和203.0 mm口径缩比钻地弹侵彻C40和C100混凝土的试验和数值模拟分析,提出并验证了大口径弹体侵彻混凝土深度的实用化有限元计算方法;然后,确定了美军5种典型钻地弹在不同侵彻速度(100~600 m/s)下对上述2种强度混凝土靶体的侵彻深度,并对现有7种计算公式的适用性进行了评估;最后,基于已有大量试验数据拟合确定了侵彻深度随混凝土强度的衰减规律,并计算得到340 m/s侵彻速度下5种典型钻地弹对C40~C200混凝土的侵彻深度。

摘要： 为研究弹体侵彻厚混凝土靶的迎弹面成坑效应,总结了侵彻实验中的成坑现象,分析了经验公式对成坑深度、成坑直径和成坑角等成坑效应的预测效果;考虑了撞击速度、靶板强度、配筋以及弹体直径和质量等因素的影响,采用量纲分析方法建立了新型成坑效应计算公式及成坑阶段耗能计算公式;基于新型成坑效应计算公式,对成坑效应的影响因素和成坑耗能进行了参数化分析。结果表明:无量纲成坑深度受靶板强度、配筋率和弹体质量的影响较大;对于钢筋混凝土,成坑深度随撞击速度提升呈先增大后减小再增大的变化规律;在常见的侵彻速度和质量范围内,成坑角为15°~24°,质量对成坑角影响较小;迎弹面成坑耗能占弹体总动能的10%~25%,且配筋率和靶板强度对成坑耗能比例的影响较小;弹体质量越小,成坑阶段耗能占比越大。新型成坑效应计算公式对成坑深度、直径和角度的计算结果与实验数据吻合较好,可为侵彻弹体设计和工程防护提供参考。

摘要： 为获取弹体侵彻不同目标靶时,防跳弹结构对其侵彻能力的影响规律,设计了含防跳弹结构的实验弹,并对其进行了侵彻钢板和混凝土靶实验,获取了防跳弹结构及其位置对目标靶破坏形态、剩余速度的影响规律。结果表明:含防跳弹结构实验弹未改变钢靶和混凝土靶的破坏模式;实验弹侵彻钢靶后的剩余速度随防跳弹结构与弹尖间距的增加而减小;而侵彻素混凝土靶时,则表现出相反的趋势,这是由于不同目标靶破坏模式的差异引起的。

摘要： 为研究钨合金弹体超高速侵彻混凝土靶的相关机理,构建了适用于超高速撞击的金属强度模型、失效模型和混凝土的本构模型,对93钨合金弹体超高速撞击混凝土靶问题进行了数值模拟.开展了钨合金弹体超高速撞击混凝土靶实验,分析了靶板成坑特性,研究了侵彻总深度和残余弹体长度随撞击速度的变化规律,理论分析了长杆钨弹超高速撞击混凝土的侵彻模型和混凝土靶内的应力波传播.得到以下主要结论:(1)利用金属及混凝土的新本构模型获得的超高速撞击混凝土靶的破坏形貌数值模拟结果与实验结果一致;(2)超高速撞击条件下混凝土靶成坑为"弹坑+弹洞"形,成坑体积与弹体动能近似成正比;(3)超高速撞击条件下,侵彻深度随弹速提高呈现先增大后减小的现象,高速段侵深降低是弹体经历销蚀侵彻后"刚体侵彻阶段"减少造成的;(4)建立的钨合金超高速撞击混凝土侵彻分析模型,可用来预估侵彻深度、残余弹长、蘑菇头直径等参数;(5)采用建立的超高速撞击混凝土靶内应力波传播理论模型得到的计算结果与实验结果吻合较好.

摘要： 为获取弹体侵彻不同目标靶时,防跳弹结构对其侵彻能力的影响规律,设计了含防跳弹结构的实验弹,并对其进行了侵彻钢板和混凝土靶实验,获取了防跳弹结构及其位置对目标靶破坏形态、剩余速度的影响规律.结果表明:含防跳弹结构实验弹未改变钢靶和混凝土靶的破坏模式;实验弹侵彻钢靶后的剩余速度随防跳弹结构与弹尖间距的增加而减小;而侵彻素混凝土靶时,则表现出相反的趋势,这是由于不同目标靶破坏模式的差异引起的.

摘要： 为研究混凝土靶侵彻后空腔对爆炸效应的影响,开展了 450～700 m/s速度下混凝土靶体侵彻与爆炸模型实验.基于10组实验结果,结合量纲分析等方法,研究了侵彻结果对爆坑深度的影响.结果表明,可采用无量纲冲击系数表征侵彻深度、开坑体积以及侵彻损伤值等侵彻效应,不考虑装药长径比的影响,侵彻后爆炸带来的破坏深度增加量he主要受无量纲冲击系数Ip与爆炸系数Ie的影响.利用实验数据获得了长径比为5时he的影响规律:(1)Ip较小时,侵彻深度较小,Ie的变化对爆炸弹坑深度he变化影响较小;(2)随着Ip的增加,he不断增加,但增加幅度逐渐变小,Ie对he的影响不断变大;(3)随着Ip增加到一定程度,he趋于常数,Ie对he的影响趋于稳定.

摘要： 基于FPGA控制器,利用大容量固态存储介质,研制了一套适用于动态、恶劣环境的过载测试系统,旨在收集无人机撞击混凝土靶过程中飞机的过载数据.根据试验环境和数据精度的要求,确定了系统设计指标,定位了系统设计的主要研究内容,并通过试验验证了该系统的可行性.

摘要： 基于细观层次建立了刚性弹正侵彻细观混凝土靶模型,并结合数值模拟分析了侵彻过程中弹体运动姿态及受力情况.结果表明:弹体正侵彻混凝土过程中,由于靶板各相材料力学性能的差异性,弹体受到不对称侧向力作用,导致弹体运动姿态发生变化.与均匀连续靶板斜侵彻不同,细观模型混凝土正侵彻过程中,弹体所受侧向力一直存在且不断发生变化,而不仅集中于侵彻隧道区.细观模型能够较好地描述弹体的运动姿态及受力状况.

摘要： 为完善飞机碰撞混凝土靶的冲击载荷方程,提出在碰撞中飞机前端存在一个破碎区域,并应用应力波原理分析其形成机理、计算该区间长度;应用动量守恒原理推导含有破碎区域的飞机的冲击载荷方程.计算和推导结果表明,由于破碎区域的存在,该区域的长度以及内部的速度分布共同决定了冲击载荷方程质量系数的大小.计算不同的速度分布形式下系数的不同取值范围,并且分析不同系数取值范围的合理性.

摘要： 弹体高速侵彻混凝土靶体时,弹靶间相互作用引起的弹体质量磨蚀效应(表现为弹体质量损失和头形钝化)能够导致弹体结构和弹道严重失稳,从而降低弹体侵彻效能.假设侵彻过程中靶体对弹体的摩擦功全部转化为引起弹体表面材料熔融和剥离的热能,通过引入弹体撞击函数和弹头形状函数,得到了任意着靶速度下弹体侵彻混凝土靶体时质量损失比的无量纲预测公式.进一步提出了弹体头形钝化的解析模型,并得到11组尖卵头形弹体侵彻实验的广泛验证.所提出模型从适用范围、物理意义和理论基础方面验证并推广了Zhao和Chen(Int.J.Impact Eng.,2010,37(9):971-979,Int.J.Impact Eng.,2012,39(1):16-27)的经验性结论.

摘要： 为了评估混凝土材料的抗冲击侵彻性能,基于既有试验结果在四个冲击速度区间内围绕混凝土靶的破坏特点及若干要素对靶体行为的影响规律展开论述.首先总结两种主要的速度的分区思路,建议综合考虑材料动力学响应特征和表观侵彻现象的四个速度区间及取值范围,再按照从低速到超高速的顺序展开论述:低速区间内(U～40m/s)简要介绍梁、柱、板壳的破坏模式,中速区间内(40 m/s＜U＜1 km/s)论述弹靶相对尺寸、粗骨料、单轴抗压强度和钢筋对混凝土厚靶侵彻效应的影响,高速区间内(1 km/s＜U＜2 km/s)着重描述半流体转变速度和成坑效应,超高速区间内(U＞2 kmn/s)述评密度效应占主导的流体侵彻行为.最后对未来混凝土材料抗侵彻效应的研究方向提出若干建议.

摘要： 弹侵彻混凝土靶问题已经在军用和民用领域里得到了广泛的研究.从许多弹目侵彻实验中均可看到,当弹体撞击混凝土靶时,不管是半无限厚混凝土靶还是有限厚混凝土靶,在弹靶侵彻过程中,靶板正面有大块的混凝土剥落,形成近似的锥形坑.人们建立了多种经验公式以预测弹对靶体冲击时的靶体效应.但这些经验公式大多都是针对侵彻深度和贯穿厚度的预测计算,几乎都不适用于弹侵彻混凝土过程的靶面成坑分析.为了更明确地解释弹侵彻混凝土靶表面成坑,本文在分析混凝土材料组成特点的基础上基于法向膨胀理论对靶面成坑进行了理论分析.并利用Ansys软件进行了数值模拟仿真.计算结果与实测结果基本一致.

摘要： 侵彻-爆破战斗部是打击混凝土类目标最有效的手段之一.采用SPH数值模拟方法,分析了侵爆战斗部着速和装药长径比对混凝土靶毁伤效应的影响.结果表明,着速和装药长径比对混凝土靶毁伤效应有显著影响,在给定引战配合和战斗部结构参数条件下,着速与混凝土靶毁伤区域面积近似呈正态分布关系;在给定装药量条件下,装药长径比与混凝土靶毁伤区域面积近似呈二次函数关系.研究结果可为侵爆战斗部设计、着速控制及毁伤效应评估提供有益参考.

摘要： 为完善飞机碰撞混凝土靶的冲击载荷方程,本文提出在碰撞中飞机前端存在一个破碎区域,并应用应力波原理分析其形成机理、计算该区间长度;应用动量守恒原理推导含有破碎区域的飞机的冲击载荷方程.计算和推导结果显示,由于破碎区域的存在,该区域的长度以及内部的速度分布共同决定了冲击载荷方程质量系数的大小,计算不同的速度分布形式下系数的不同取值范围,并且分析不同系数取值范围的合理性.通过上述计算分析,可以给出飞机碰撞混凝土靶中新的冲击载荷方程.

摘要： 弹体高速侵彻混凝土靶体时,弹靶间相互作用引起的弹体质量磨蚀效应(表现为弹体质量损失和头形钝化)能够导致弹体结构和弹道严重失稳,从而降低弹体侵彻效能.假设侵彻过程中靶体对弹体的摩擦功全部转化为引起弹体表面材料熔融和剥离的热能,通过引入弹体撞击函数和弹头形状函数,得到了任意着靶速度下长杆弹体侵彻混凝土靶体时质量损失比的无量纲预测公式.进一步提出了弹体质量损失解析模型,并得到11组尖卵头形弹体侵彻实验的广泛验证.给出了弹体质量损失随弹体初始动能线性变化的上限着靶速度的解析表达式,并基于实验数据确定上限着靶速度约为1km/s.所提出模型从适用范围、物理意义和理论基础方面验证并推广了Silling和Forrestal的经验性结论.

摘要： 基于细观层次建立刚性弹正侵彻混凝土靶板模型,以弹体长径比作为分析变量,其变化范围为2-12,探究弹体长径比对侵彻弹道偏转的影响.弹体长径比变化对弹道偏转影响显著;弹道偏转角度随弹体长径比增加而减小,且减幅逐渐减小;长径比小于7时,其对弹体偏转影响显著;长径比大于7时,弹体几乎不发生偏转,此时,靶板可考虑采用均匀连续介质进行建模.

摘要： 为评估常规战斗部对深层坚固目标的毁伤能力,基于量纲分析得到量纲一的临界震塌参数与装药结构、壳体结构及靶板结构之间的无量纲关系.设计了6种不同结构的带壳装药内爆试验,得到不同壳体结构下的临界震塌装药量.试验结果表明,当靶板剩余厚度和壳体结构不变时,随着装药长径比的增加,混凝土靶的震塌破坏程度越严重.随着壳体厚径比和头部长径比的增加,临界震塌装药长径比随之增加.

摘要： 本发明包括靶/靶座结构和形成靶/靶座结构的方法。所述靶和靶座可以通过适当的夹层互相结合。所述靶可以含有铝、铜、钽和钛中的一种或多种。所述夹层可以含有银、铜、镍、锡、钛和铟中的一种或多种。本发明的靶/靶座结构可具有至少20ksi的结合强度，并且靶内平均晶粒尺寸小于80微米。

摘要： 本发明涉及一种复合金属氧化物靶材材料、靶材及靶材材料、靶材的制备方法。其中，一种复合金属氧化物靶材材料的制备方法，包括如下步骤：取90‑95.8重量份的氧化锌、8‑8.4重量份的氧化镁、2‑2.1重量份的氧化铝、0.15‑0.25重量份的分散剂、0.07‑0.08重量份的粘结剂、以及4‑5重量份的水混合后得到混合浆料；对所述混合浆料进行喷雾造粒。上述复合金属氧化物靶材材料的制备方法工艺简单、成本低廉。由此方法制得靶材材料的颗粒大小匀称，呈球形。此外，靶材材料颗粒中各元素均匀分布于靶材材料颗粒中，进而能够满足靶材材料溅射的特性需求。

摘要： 本发明包括靶/靶座结构和形成靶/靶座结构的方法。所述靶和靶座可以通过适当的夹层互相结合。所述靶可以含有铝、铜、钽和钛中的一种或多种。所述夹层可以含有银、铜、镍、锡、钛和铟中的一种或多种。本发明的靶/靶座结构可具有至少20ksi的结合强度，并且靶内平均晶粒尺寸小于80微米。

摘要： 本发明涉及一种用于提升弹体侵彻混凝土靶板弹道稳定性的弹头结构，属于弹体侵彻混凝土靶板技术领域，解决了现有技术中弹头结构侵彻混凝土靶板时弹道易偏转的技术问题。本发明的弹头结构包括弹头本体，弹头本体前端设有第一圆台，第一圆台的上底面直径小于第一圆台下底面直径；第一圆台外侧面沿第一圆台母线方向设有多个肋板；肋板远离第一圆台的一端为肋板前端面，肋板另一端为肋板后端；肋板前端面高度大于肋板后端高度；肋板后端处直径等于第一圆台下底面直径。本发明能够抑制弹体偏转并提升弹体侵彻混凝土靶板弹道稳定性，同时当弹道稳定性提升后，作用在弹体上的侧向力与力矩降低，更有利于保存弹体和引信。

摘要： 本发明涉及一种钢筋混凝土靶板爆炸震塌碎片初始速度计算方法，本方法是通过对影响碎片初始速度的物理量进行量纲分析，对试验获得的混凝土靶板在爆炸荷载作用下产生的碎片的初始速度数据进行拟合后，获得的一种计算方法。本发明的有益效果是：采用量纲分析和试验相结合的方法，计算过程简单、精确，可以根据试验数据和不同的需求对计算公式进行修正，并可在前期试验的基础上，对后期的试验提供指导，简化实验程序，减少试验次数。

摘要： 本发明公开了一种大尺寸钢筋混凝土靶板侵彻弹洞三维轮廓测量方法：使用扫描仪对靶板和火箭撬导轨进行扫描，得到靶板和火箭撬导轨的三维点云数据。在侵彻后，使用扫描仪对弹洞洞口的特征点进行扫描，得到弹洞洞口的三维点云数据。创建三维的初始坐标系，并将三维点云数据全部导入到所述初始坐标系中。采集弹洞内腔的视频数据，并且视频数据转化为三维点云数据并导入到所述初始坐标系中。将所述初始坐标系下的三维点云数据全部导入到逆向工程软件中。使用所述逆向工程软件提取出弹洞内腔的弹洞轴线作为弹体的飞行轨迹。本发明使用该方法可以有效地将弹体在侵彻靶板内的飞行轨迹以及拐点精确地测量出来，且能与大地水平面以及火箭撬建立关联。

摘要： 本发明提供了一种超高速侵彻条件下混凝土靶中压力测试系统及方法，压力测试系统包括靶箍、钢筋骨架、封装传感器组件、橡胶绳、混凝土、应力仪及示波器；封装传感器组件布置一个以上，通过橡胶绳固定在钢筋骨架上，所述橡胶绳有一定预紧力，确保在混凝土浇筑过程中封装传感器组件位置变动后能恢复原位；所述钢筋骨架固定在靶箍上，靶箍内浇筑混凝土构成混凝土靶；所述封装传感器组件与应力仪连接，由示波器显示表征靶内冲击波传播规律与靶内压力分布的压力信号，处理后得到压力曲线。本发明的测试系统及方法提高了压力测试精度，保证试验数据的可靠性，提供准确的靶内冲击波传播规律与靶内压力分布。

摘要： 本发明涉及一种预测弹体侵彻贯穿钢筋混凝土靶板破坏行为的方法，属于武器装备和防护技术领域。包括步骤：1、确定弹体侵彻钢筋混凝土开坑阶段的耗能；2、确定弹体侵彻钢筋混凝土隧道区阶段的耗能；3、确定背板冲塞阶段的耗能；4、确定弹体侵彻贯穿钢筋混凝土靶的总耗能；5、确定冲塞塞块的厚度，根据最小势能原理，由侵彻过程的总耗能最小确定冲塞塞块的厚度；6、确定弹体贯穿钢筋混凝土靶后的剩余速度；本发明不仅可预测现有方法能够预测的弹体剩余速度、侵彻深度以及弹道极限等，还解决了现有技术无法预测弹体贯穿钢筋混凝土靶后破坏情况以及钢筋的抗侵彻作用的难题，且可有效分析弹体和钢筋混凝土靶性能参数对破坏行为的影响规律。

摘要： 本发明涉及一种用于提升弹体侵彻混凝土靶板弹道稳定性的弹头结构，属于弹体侵彻混凝土靶板技术领域，解决了现有技术中弹头结构侵彻混凝土靶板时弹道易偏转的技术问题。本发明的弹头结构包括弹头本体，弹头本体前端设有第一圆台，第一圆台的上底面直径小于第一圆台下底面直径；第一圆台外侧面沿第一圆台母线方向设有多个肋板；肋板远离第一圆台的一端为肋板前端面，肋板另一端为肋板后端；肋板前端面高度大于肋板后端高度；肋板后端处直径等于第一圆台下底面直径。本发明能够抑制弹体偏转并提升弹体侵彻混凝土靶板弹道稳定性，同时当弹道稳定性提升后，作用在弹体上的侧向力与力矩降低，更有利于保存弹体和引信。

摘要： 本发明公开了一种大尺寸钢筋混凝土靶板侵彻弹洞三维轮廓测量方法：使用扫描仪对靶板和火箭撬导轨进行扫描，得到靶板和火箭撬导轨的三维点云数据。在侵彻后，使用扫描仪对弹洞洞口的特征点进行扫描，得到弹洞洞口的三维点云数据。创建三维的初始坐标系，并将三维点云数据全部导入到所述初始坐标系中。采集弹洞内腔的视频数据，并且视频数据转化为三维点云数据并导入到所述初始坐标系中。将所述初始坐标系下的三维点云数据全部导入到逆向工程软件中。使用所述逆向工程软件提取出弹洞内腔的弹洞轴线作为弹体的飞行轨迹。本发明使用该方法可以有效地将弹体在侵彻靶板内的飞行轨迹以及拐点精确地测量出来，且能与大地水平面以及火箭撬建立关联。