有限空腔膨脹理論及約束混凝土抗侵徹機(jī)理研究.pdf

1、本文以新型遮彈結(jié)構(gòu)技術(shù)研究為背景，鑒于約束混凝土遮彈層結(jié)構(gòu)的潛在優(yōu)勢和現(xiàn)有研究的嚴(yán)重不足，開展了鋼管約束混凝土遮彈層結(jié)構(gòu)單元抗動(dòng)能彈侵徹探索試驗(yàn)、數(shù)值模擬和理論分析，研究了鋼管約束混凝土的侵徹機(jī)理和抗彈機(jī)制，為約束混凝土遮彈技術(shù)的深入研究和推廣應(yīng)用提供了依據(jù)。本文主要?jiǎng)?chuàng)新性工作和成果如下：
　?。?）改進(jìn)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(cè)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(dāng)彈性波未達(dá)到自由邊界時(shí)，本文模型與無限空腔膨脹模型一致；彈性波到達(dá)自由邊界后，靶體進(jìn)入彈塑性階段，自由邊界位移影響較小，可以忽略；當(dāng)塑性區(qū)到達(dá)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(cè)向約束的影響較小，隨著膨脹過程的發(fā)展，側(cè)向約束可顯著提高空腔壁壓力；當(dāng)約束剛度較小時(shí)，側(cè)向約束作

3、用對空腔壁壓力的影響不明顯；而當(dāng)約束剛度較大時(shí)，側(cè)向約束使空腔壁壓力明顯增大；但隨著約束剛度的進(jìn)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。
　?。?）進(jìn)行了鋼管混凝土抗12.7mm穿甲彈單發(fā)和多發(fā)打擊試驗(yàn)，得到了破壞模式及主要破壞參數(shù)。結(jié)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(cè)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