鋼筋混凝土介質高速侵徹機理研究

《鋼筋混凝土介質高速侵徹機理研究》是依託南京理工大學，由王曉鋒擔任項目負責人的面上項目。

基本介紹

• 中文名：鋼筋混凝土介質高速侵徹機理研究
• 項目類別：面上項目
• 項目負責人：王曉鋒
• 依託單位：南京理工大學

項目摘要

本項目緊密圍繞鋼筋混凝土高速侵徹這一重大國防研究背景，在目前國內700m/s速度以下侵徹機理研究較為完善的基礎上，針對850m/s以上鋼筋混凝土高速侵徹過程中的三個關鍵科學問題：介質的損傷演化規律、高速侵徹阻力特性規律、侵徹效率形成機理等開展研究。獲得鋼筋混凝土介質的損傷函式模型、損傷演化方程，建立開坑階段彈體偏轉的理論模型，推導出介質對侵徹彈體的阻力方程，建立高速侵徹的理論模型，尋求撞擊速度、材料破碎、彈體的強度和熔點、混凝土密度和強度等因素對高速侵徹的影響規律，建立彈體質量侵蝕模型，揭示侵徹效率的形成機理，得到侵徹深度隨撞擊速度的拐點閾值（侵徹效率）。本項目研究將填補我國在鋼筋混凝土介質高速侵徹理論研究方面的空白，為深侵徹技術發展奠定理論基礎。

結題摘要

本項目緊密圍繞“鋼筋混凝土高速侵徹”這一重大國防研究背景，針對850m/s 以上鋼筋混凝土高速侵徹過程中的三個關鍵科學問題：介質的損傷演化規律、高速侵徹阻力特性規律、侵徹效率形成機理等開展研究。獲取了混凝土含損傷本構關係，得到了混凝土介質損傷演化方程，給出了鋼筋混凝土含損傷動態本構關係的等效方法，彌補了國內外在高壓、大變形、高應變率下混凝土材料力學性能研究方面的不足和空白；揭示了對鋼筋混凝土介質的高速侵徹機理，建立了高速侵徹鋼筋混凝土介質阻力模型，獲得了彈體侵徹鋼筋混凝土的影響規律，完善了鋼筋混凝土介質高速侵徹的理論體系，在國內首次建立了適用於不超過1400m/s的高速侵徹深度計算公式，並向下兼容到低速侵徹，計算誤差在10%以內；從細觀尺度上探索了高速侵徹彈體侵蝕效應機理，建立了基於熱效應的侵蝕效應理論模型，給出了在給定彈靶條件下彈體發生侵蝕的條件，從理論和試驗上證明了高速侵徹混凝土介質的過程中存在侵徹效率，對於未來開展更高速度戰鬥部的研製，在戰鬥部強度設計、引信設計、裝藥安定性設計等方面具有重要的價值；首次建立了高速侵徹鋼筋混凝土的6自由度彈道偏轉模型，揭示了鋼筋以及自由表面對彈道偏轉的影響規律，實現了對不同速度、靶板傾角、彈體攻角等條件下侵徹彈道的預估，解決了非正侵徹彈道偏轉的定量預測的難題。 本項目解決了高速深鑽地戰鬥部研製中的關鍵難題和技術瓶頸，開創性成果填補了國內多方面的空白，對我國武器裝備發展具有重大意義。獲得的成果已經成功套用於XXX型號研製，解決了研製過程中的關鍵問題。