目錄
序
前言
第1章 緒論1
1.1精確制導(dǎo)武器侵徹效應(yīng)與工程防護(hù)研究在現(xiàn)代戰(zhàn)爭(zhēng)中的地位1
1.1.1基本概念1
1.1.2精確制導(dǎo)武器的地位和作用2
1.1.3精確制導(dǎo)武器對(duì)作戰(zhàn)的影響4
1.1.4制導(dǎo)技術(shù)6
1.1.5精確制導(dǎo)武器的分類7
1.1.6精確制導(dǎo)武器侵徹效應(yīng)與工程防護(hù)研究的意義8
1.2精確制導(dǎo)武器侵徹效應(yīng)與工程防護(hù)研究的基本問題10
1.3侵徹破壞效應(yīng)的研究現(xiàn)狀10
1.3.1試驗(yàn)研究12
1.3.2理論分析13
1.3.3數(shù)值模擬13
1.4工程防護(hù)措施的研究現(xiàn)狀14
1.4.1國外研究現(xiàn)狀14
1.4.2國內(nèi)研究現(xiàn)狀17
1.5小結(jié)18
參考文獻(xiàn)19
第2章 精確制導(dǎo)武器對(duì)防護(hù)工程的威脅分析20
2.1概述20
2.2精確制導(dǎo)武器的發(fā)展現(xiàn)狀20
2.2.1航空炸彈20
2.2.2制導(dǎo)炸彈22
2.2.3對(duì)地戰(zhàn)術(shù)導(dǎo)彈35
2.2.4鉆地彈49
2.3威脅防護(hù)工程主要常規(guī)武器的發(fā)展趨勢(shì)54
2.3.1制導(dǎo)炸彈54
2.3.2戰(zhàn)術(shù)導(dǎo)彈55
2.4威脅防護(hù)工程的幾種典型常規(guī)戰(zhàn)斗部59
2.5典型常規(guī)戰(zhàn)斗部戰(zhàn)術(shù)技術(shù)指標(biāo)的確定61
2.5.1技術(shù)指標(biāo)61
2.5.2戰(zhàn)術(shù)指標(biāo)64
2.6小結(jié)67
參考文獻(xiàn)67
第3章 精確制導(dǎo)武器侵徹效應(yīng)理論分析方法69
3.1概述69
3.2空腔膨脹理論70
3.2.1圓柱形空腔膨脹理論71
3.2.2球形空腔膨脹理論76
3.2.3空腔膨脹理論計(jì)算結(jié)果與實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)對(duì)比分析88
3.3土盤浮動(dòng)鎖應(yīng)變模型89
3.3.1基本假定和基本方程89
3.3.2土盤徑向壓力和彈的軸向阻力91
3.3.3計(jì)算步驟和流程圖95
3.3.4計(jì)算值與試驗(yàn)結(jié)果的比較96
3.4高速侵徹半無限厚靶的理論模型99
3.4.1 A-T模型100
3.4.2 S-W-Z-S模型102
3.4.3 R-M-M模型104
3.4.4 A-W模型104
3.4.5 Z-H模型105
3.4.6 L-W模型106
3.4.7高速侵徹一維簡(jiǎn)化工程分析模型107
3.4.8七個(gè)彈體侵徹模型的比較117
3.5斜侵徹理論118
3.5.1彈體的運(yùn)動(dòng)方程118
3.5.2彈體斜侵徹巖體和混凝土120
3.5.3彈體斜侵徹土壤121
3.6侵徹彈體質(zhì)量侵蝕模型125
3.6.1彈體質(zhì)量侵蝕影響因素125
3.6.2彈體質(zhì)量侵蝕與彈頭形狀變化129
3.6.3彈體頭部的相對(duì)質(zhì)量侵蝕率131
3.7彈體侵徹多層介質(zhì)的運(yùn)動(dòng)規(guī)律134
3.7.1算法基礎(chǔ)及理論推導(dǎo)134
3.7.2模型可靠性分析138
3.8小結(jié)139
參考文獻(xiàn)141
第4章 精確制導(dǎo)武器侵徹效應(yīng)經(jīng)驗(yàn)分析方法145
4.1概述145
4.2土體中彈體侵徹深度的計(jì)算公式145
4.3混凝土中彈體侵徹深度的計(jì)算公式150
4.4巖體中彈體侵徹深度的計(jì)算公式164
4.5層狀介質(zhì)中彈體侵徹深度計(jì)算方法169
4.5.1層狀土和巖體的計(jì)算方法169
4.5.2混凝土結(jié)構(gòu)的分層計(jì)算170
4.6小結(jié)171
參考文獻(xiàn)179
第5章 精確制導(dǎo)武器侵徹效應(yīng)近似分析方法182
5.1概述182
5.2模型相似分析的基本概念182
5.2.1相似正定理182
5.2.2相似逆定理183
5.2.3 Π定理184
5.2.4相似三定理的實(shí)際意義184
5.3彈體侵徹混凝土相似準(zhǔn)則與模型試驗(yàn)184
5.4彈體侵徹混凝土深度近似公式191
5.4.1擬合公式所依賴的基本數(shù)據(jù)191
5.4.2近似公式194
5.5彈體侵徹混凝土過載特性近似分析方法197
5.5.1量綱分析197
5.5.2試驗(yàn)數(shù)據(jù)199
5.5.3過載特性計(jì)算公式201
5.6彈體侵徹混凝土極限速度和極限深度的近似分析方法206
5.6.1試驗(yàn)方法及結(jié)果206
5.6.2極限速度和極限深度計(jì)算公式208
5.7小結(jié)211
參考文獻(xiàn)212
第6章 精確制導(dǎo)武器侵徹效應(yīng)數(shù)值分析方法214
6.1概述214
6.2數(shù)值計(jì)算的理論基礎(chǔ)214
6.2.1控制方程214
6.2.2空間有限元離散化216
6.2.3沙漏模式控制218
6.2.4高速碰撞中接觸\|碰撞界面的算法222
6.2.5應(yīng)力波與人工體積黏性223
6.2.6時(shí)間積分和時(shí)間步長(zhǎng)控制223
6.3材料在沖擊載荷下的力學(xué)行為225
6.3.1沖擊現(xiàn)象225
6.3.2沖擊現(xiàn)象的影響因素225
6.3.3沖擊對(duì)介質(zhì)的作用228
6.3.4介質(zhì)的響應(yīng)特征230
6.3.5材料模型的選用原則232
6.3.6侵徹問題的應(yīng)變率范圍233
6.3.7沖擊高壓作用下材料的響應(yīng)234
6.4沖擊作用下材料的本構(gòu)模型234
6.4.1金屬材料234
6.4.2混凝土類材料237
6.4.3巖石與土壤材料243
6.5脆性材料損傷及損傷演化方程248
6.5.1微裂紋型損傷演化的理論模型249
6.5.2動(dòng)態(tài)壓縮下混凝土材料的損傷演化規(guī)律251
6.5.3混凝土材料的損傷本構(gòu)模型254
6.6常用的材料模型及狀態(tài)方程257
6.6.1彈殼257
6.6.2裝藥260
6.6.3混凝土類材料262
6.7侵徹深度數(shù)值計(jì)算影響因素265
6.7.1靶體尺寸及邊界約束條件的影響266
6.7.2彈體裝藥處理方法的影響270
6.7.3單元尺寸的影響271
6.7.4二維與三維計(jì)算模型的影響275
6.8典型常規(guī)戰(zhàn)斗部對(duì)素混凝土靶體侵徹深度的數(shù)值模擬275
6.8.1垂直侵徹條件下的數(shù)值計(jì)算275
6.8.2斜侵徹條件下的數(shù)值計(jì)算286
6.9小結(jié)290
參考文獻(xiàn)291
第7章 精確制導(dǎo)武器動(dòng)能侵徹彈的力學(xué)設(shè)計(jì)297
7.1概述297
7.2理論模型298
7.2.1動(dòng)態(tài)空腔膨脹理論模型298
7.2.2無量綱控制參數(shù)299
7.2.3尺度律300
7.3彈體結(jié)構(gòu)的相關(guān)力學(xué)分析301
7.3.1動(dòng)能侵徹彈體的力學(xué)設(shè)計(jì)302
7.3.2混凝土靶設(shè)計(jì)311
7.4實(shí)例分析及縮比試驗(yàn)313
7.4.1實(shí)例分析313
7.4.2縮比試驗(yàn)315
7.5小結(jié)325
參考文獻(xiàn)326
第8章 典型常規(guī)戰(zhàn)斗部對(duì)常見工程防護(hù)材料的侵徹破壞效應(yīng)328
8.1概述328
8.2典型常規(guī)戰(zhàn)斗部對(duì)土壤的侵徹破壞效應(yīng)328
8.2.1經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算值與試驗(yàn)結(jié)果的對(duì)比分析329
8.2.2典型常規(guī)戰(zhàn)斗部對(duì)土壤侵徹深度的計(jì)算公式335
8.3典型常規(guī)戰(zhàn)斗部對(duì)混凝土的侵徹破壞效應(yīng)336
8.3.1典型破壞現(xiàn)象及分析336
8.3.2現(xiàn)有試驗(yàn)研究成果339
8.3.3經(jīng)驗(yàn)公式的適用范圍347
8.4典型常規(guī)戰(zhàn)斗部對(duì)巖體的侵徹破壞效應(yīng)348
8.4.1彈體在巖體中侵徹深度的計(jì)算公式348
8.4.2對(duì)Bernard公式的評(píng)述351
8.4.3經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算值與試驗(yàn)值的對(duì)比361
8.4.4典型常規(guī)戰(zhàn)斗部對(duì)巖體的侵徹深度366
8.5典型常規(guī)戰(zhàn)斗部侵徹破壞效應(yīng)實(shí)用計(jì)算方法368
8.5.1典型常規(guī)戰(zhàn)斗部戰(zhàn)術(shù)技術(shù)指標(biāo)369
8.5.2侵徹深度的實(shí)用計(jì)算方法369
8.5.3典型常規(guī)戰(zhàn)斗部對(duì)遮彈層侵徹不貫穿厚度計(jì)算380
8.6小結(jié)382
參考文獻(xiàn)382
第9章 鋼纖維混凝土及金屬塊石復(fù)合材料抗侵徹特性分析385
9.1概述385
9.2混凝土抗沖擊性能試驗(yàn)方法385
9.3鋼纖維混凝土基本物理力學(xué)性能試驗(yàn)研究387
9.3.1鋼纖維摻量對(duì)材料強(qiáng)度的影響387
9.3.2鋼纖維摻量對(duì)材料抗沖擊韌性的影響388
9.3.3混凝土基體強(qiáng)度對(duì)高含量鋼纖維混凝土強(qiáng)度的影響391
9.3.4混凝土基體強(qiáng)度對(duì)高含量鋼纖維混凝土抗沖擊韌性的影響392
9.4鋼纖維混凝土物理力學(xué)性能增強(qiáng)機(jī)理分析393
9.5鋼纖維混凝土抗沖擊韌性對(duì)侵徹效應(yīng)的影響395
9.6鋼纖維混凝土抗侵徹性能試驗(yàn)研究398
9.6.1試驗(yàn)環(huán)境描述398
9.6.2試驗(yàn)結(jié)果及分析398
9.7彈體侵徹鋼纖維混凝土深度預(yù)估公式401
9.8金屬塊石復(fù)合材料抗侵徹性能試驗(yàn)研究402
9.8.1試驗(yàn)內(nèi)容402
9.8.2試驗(yàn)結(jié)果及分析404
9.9小結(jié)408
參考文獻(xiàn)409
第10章 鋼筋混凝土抗侵徹特性分析410
10.1概述410
10.2彈體侵徹鋼筋混凝土試驗(yàn)410
10.2.1試驗(yàn)方案410
10.2.2試驗(yàn)結(jié)果413
10.3彈體侵徹混凝土和鋼筋混凝土的對(duì)比分析419
10.3.1彈體侵徹深度與靶板的局部破壞特征419
10.3.2侵徹過程中彈體的運(yùn)動(dòng)特性420
10.4彈體侵徹鋼筋混凝土分層工程解析模型422
10.4.1卵形彈體侵徹鋼筋混凝土介質(zhì)的球形空腔膨脹模型422
10.4.2鋼筋混凝土分層計(jì)算分析方法424
10.4.3結(jié)果分析425
10.5彈體與鋼筋直接作用的工程解析模型427
10.5.1彈體與鋼筋的相互作用428
10.5.2不同鋼筋分布情況下彈體與鋼筋的作用分析430
10.5.3計(jì)算結(jié)果及分析433
10.6小結(jié)447
參考文獻(xiàn)448
第11章 偏航機(jī)理研究450
11.1概述450
11.2彈體撞擊異形體所引起的攻角效應(yīng)451
11.3彈體偏航角與攻角對(duì)侵徹的影響453
11.4彈體初始偏轉(zhuǎn)角與攻角對(duì)侵徹影響的數(shù)值分析456
11.5單發(fā)斜入射的跳彈462
11.6小結(jié)463
參考文獻(xiàn)463
第12章 復(fù)合遮彈結(jié)構(gòu)抗侵徹效應(yīng)分析464
12.1概述464
12.2塊石混凝土抗侵徹試驗(yàn)研究464
12.2.1塊石粒徑對(duì)侵徹的影響465
12.2.2塊石強(qiáng)度對(duì)侵徹的影響467
12.2.3塊石混凝土中塊石體積含量對(duì)侵徹的影響469
12.2.4塊石混凝土與普通混凝土抗侵徹性能比較471
12.2.5塊石遮彈層抗彈體侵徹性能數(shù)值模擬分析472
12.3鋼球混凝土抗侵徹試驗(yàn)研究477
12.3.1試驗(yàn)概況477
12.3.2試驗(yàn)結(jié)果及分析479
12.4鋼管柵混凝土抗侵徹試驗(yàn)研究484
12.4.1試驗(yàn)概況484
12.4.2試驗(yàn)結(jié)果及分析486
12.5表面異形偏航板混凝土抗侵徹性能分析489
12.5.1表面異形偏航板復(fù)合遮彈層抗侵徹性能試驗(yàn)研究490
12.5.2表面異形偏航板復(fù)合遮彈層抗侵徹性能數(shù)值模擬491
12.6鋼板混凝土復(fù)合遮彈層抗侵徹性能數(shù)值模擬494
12.7典型復(fù)合遮彈層抗動(dòng)能侵徹彈實(shí)用設(shè)計(jì)計(jì)算方法498
12.7.1典型復(fù)合遮彈層抗侵徹性能綜合比較499
12.7.2典型復(fù)合遮彈層抗動(dòng)能侵徹彈實(shí)用設(shè)計(jì)計(jì)算方法501
12.8小結(jié)502
參考文獻(xiàn)504