Nghiên cứu ảnh hưởng của một số yếu tố đến tác dụng xuyên của đầu đạn xuyên thép

149 193 2
Nghiên cứu ảnh hưởng của một số yếu tố đến tác dụng xuyên của đầu đạn xuyên thép

Đang tải... (xem toàn văn)

Tài liệu hạn chế xem trước, để xem đầy đủ mời bạn chọn Tải xuống

Thông tin tài liệu

111Equation Chapter Section BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ QUỐC PHÒNG HỌC VIỆN KỸ THUẬT QUÂN SỰ NGUYỄN QUANG DŨNG NGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG CỦA MỘT SỐ YẾU TỐ ĐẾN TÁC DỤNG XUYÊN CỦA ĐẦU ĐẠN XUYÊN THÉP LUẬN ÁN TIẾN SĨ KỸ THUẬT HÀ NỘI - NĂM 2019 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ QUỐC PHÒNG HỌC VIỆN KỸ THUẬT QUÂN SỰ NGUYỄN QUANG DŨNG NGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG CỦA MỘT SỐ YẾU TỐ ĐẾN TÁC DỤNG XUYÊN CỦA ĐẦU ĐẠN XUYÊN THÉP Chuyên ngành: Cơ kỹ thuật Mã số: 9.52.01.01 LUẬN ÁN TIẾN SĨ KỸ THUẬT NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: TS Trần Bá Tấn PGS.TS Trần Đình Thành HÀ NỘI - NĂM 2019 LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan cơng trình nghiên cứu riêng tơi Các số liệu, kết nêu luận án trung thực Những kết luận khoa học luận án chưa cơng bố cơng trình khác Tác giả luận án Nguyễn Quang Dũng LỜI CẢM ƠN Tác giả luận án xin bày tỏ lòng biết ơn chân thành, sâu sắc TS Trần Bá Tấn PGS.TS Trần Đình Thành tận tình giúp đỡ, có nhiều dẫn định hướng khoa học giá trị giúp cho tác giả hoàn thành luận án Tác giả xin chân thành cảm ơn nhà khoa học Quân đội, đồng nghiệp cung cấp cho tác giả nhiều tài liệu kiến thức khoa học cần thiết Tác giả trân trọng cảm ơn Thủ trưởng Học viện Kỹ thuật Qn sự, Bộ mơn Đạn, Khoa Vũ khí, Phòng Sau Đại học tạo điều kiện thuận lợi cho tác giả trình thực luận án Tác giả trân trọng cảm ơn Thủ trưởng Tổng cục Cơng nghiệp Quốc phòng, Nhà máy Z113/ Tổng cục Cơng nghiệp Quốc phòng, Trung tâm Kỹ thuật Vũ khí/ Học viện Kỹ thuật Quân giúp đỡ tác giả trình thử nghiệm phục vụ luận án Cuối cùng, tác giả bày tỏ lòng cảm ơn người thân gia đình ln khích lệ tinh thần, tạo điều kiện cho tác giả hoàn thành luận án Tác giả luận án Nguyễn Quang Dũng MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN i LỜI CẢM ƠN ii MỤC LỤC .iii DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT .vi DANH MỤC CÁC BẢNG vii DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ, BIỂU ĐỒ ix MỞ ĐẦU CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ QUÁ TRÌNH VA XUYÊN CỦA ĐẦU ĐẠN VÀO MỤC TIÊU 1.1 Khái quát va xuyên đầu đạn vào mục tiêu 1.1.1 Khái quát đầu đạn, mục tiêu 1.1.1.1 Đầu đạn 1.1.1.2 Mục tiêu 1.1.2 Các tượng vật lý xảy trình va xuyên vận tốc chạm lớn 10 1.1.3 Các yếu tố ảnh hưởng tới trình va xuyên đầu đạn vào mục tiêu dạng phá hủy 13 1.1.3.1 Ảnh hưởng tính chất vật liệu kết cấu đầu đạn 13 1.1.3.2 Ảnh hưởng điều kiện va chạm .14 1.1.3.3 Ảnh hưởng tính chất vật liệu kết cấu mục tiêu 14 1.1.3.4 Các dạng phá hủy đầu đạn thép trình va xuyên 14 1.2 Tổng quan cơng trình nghiên cứu 17 1.2.1 Tình hình nghiên cứu giới 17 1.2.2 Tình hình nghiên cứu Việt Nam .22 1.3 Những tồn vấn đề nghiên cứu hướng giải 23 1.3.1 Những tồn vấn đề nghiên cứu 23 1.3.2 Hướng nghiên cứu giải vấn đề tồn 26 CHƯƠNG 2: XÂY DỰNG MÔ HÌNH TỐN HỌC MƠ TẢ Q TRÌNH VA XUN CỦA ĐẦU ĐẠN VÀO MỤC TIÊU 28 2.1 Mơ hình tốn học mơ tả tính tăng bền vật liệu chịu tải trọng tốc độ cao 28 2.1.1 Ảnh hưởng tốc độ đặt tải đến tính chất học vật liệu 28 2.1.2 Một số mơ hình tốn học mơ tả tính tăng bền vật liệu chịu tải trọng tốc độ cao 30 2.2 Xây dựng mơ hình tốn học mơ tả q trình va xun đầu đạn vào mục tiêu kể đến tính tăng bền vật liệu chịu tải trọng tốc độ cao .32 2.3 Phương pháp giải hệ phương trình mơ tả q trình va xun đầu đạn vào mục tiêu 43 2.3.1 Rời rạc hóa khơng gian theo phương pháp phần tử hữu hạn .44 2.3.2 Rời rạc hóa thời gian 48 2.3.3 Phương pháp giải Explicit Dynamic 50 2.3.4 Thuật toán tiếp xúc – va chạm .52 2.4 Phần mềm ANSYS AUTODYN 55 2.5 Mô va xuyên đầu đạn với thép bề dày hữu hạn phần mềm ANSYS AUTODYN 58 Kết luận chương .68 CHƯƠNG 3: KHẢO SÁT ẢNH HƯỞNG CỦA MỘT SỐ YẾU TỐ ĐẾN TÁC DỤNG XUYÊN CỦA ĐẦU ĐẠN XUYÊN 70 3.1 Chuẩn bị mô 70 3.1.1 Mô hình hình học đầu đạn 70 3.1.2 Xác định mơ hình vật liệu thành phần đầu đạn .71 3.1.3 Xây dựng mơ hình phần tử hữu hạn đầu đạn 75 3.2 Ảnh hưởng bề dày mục tiêu đến tác dụng xuyên đầu đạn 76 3.3 Ảnh hưởng kết cấu mục tiêu đến tác dụng xuyên đầu đạn 81 3.3.1 Ảnh hưởng kết cấu ghép lớp 81 3.3.2 Ảnh hưởng tăng cứng bề mặt mục tiêu 86 3.4 Ảnh hưởng tính chất vật liệu mục tiêu đến tác dụng xuyên đầu đạn 90 3.5 Ảnh hưởng điều kiện va chạm đến tác dụng xuyên đầu đạn .93 3.5.1 Ảnh hưởng vận tốc chạm 93 3.5.2 Ảnh hưởng góc chạm 101 CHƯƠNG 4: THỬ NGHIỆM TÁC DỤNG XUYÊN CỦA ĐẦU ĐẠN XUYÊN VÀO MỤC TIÊU 107 4.1 Mục đích thử nghiệm .107 4.2 Mô tả thử nghiệm .107 4.2.1 Phân tích lựa chọn mơ hình thử nghiệm 107 4.2.2 Thiết bị thử nghiệm 108 4.2.3 Trình tự tiến hành thử nghiệm 110 4.3 Kết thử nghiệm 117 4.4 Phân tích, so sánh kết thử nghiệm với tính tốn mơ .116 4.4.1 So sánh ảnh hưởng bề dày mục tiêu đến tác dụng xuyên thử nghiệm tính tốn mơ 116 4.4.2 So sánh ảnh hưởng góc chạm đến tác dụng xun thử nghiệm tính tốn mơ 119 4.4.3 So sánh giá trị vận tốc tới hạn xuyên thủng thép thử nghiệm tính tốn mơ 121 KẾT LUẬN 124 DANH MỤC CÁC CƠNG TRÌNH ĐÃ CƠNG BỐ CỦA TÁC GIẢ 129 DANH MỤC TÀI LIỆU THAM KHẢO 130 DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT Danh mục ký hiệu Ký hiệu vgh Vận tốc tới hạn xuyên thủng đầu đạn, [m/s] Vận tốc chạm đầu đạn, [m/s] m Khối lượng đầu đạn, [kg] d Đường kính đầu đạn, [m] Khối lượng riêng [kg/m3 ]  b Bề dày mục tiêu, [m] Vận tốc lại đầu đạn sau xuyên qua mục tiêu, [m/s] Giới hạn chảy tĩnh vật liệu, [MPa] Giới hạn chảy động vật liệu, [MPa] Tốc độ biến dạng trung bình Cường độ biến dạng dẻo Các thành phần vận tốc , Các thành phần tenxơ ứng suất (các số trên, nhau) Các thành phần chuyển vị Các thành phần gia tốc Các thành phần tenxơ tốc độ biến dạng Các thành phần tenxơ biến dạng Các thành phần tenxơ ứng suất Áp suất E Nội Các thành phần tenxơ tốc độ biến dạng đàn hồi Các thành phần tenxơ tốc độ biến dạng dẻo Các thành phần tenxơ lệch ứng suất Danh mục chữ viết tắt PTHH Phần tử hữu hạn TCCNQP Tổng cục Cơng nghiệp Quốc phòng DANH MỤC CÁC BẢNG Trang Bảng 1.1 Phân loại mục tiêu theo bề dày Bảng 1.2 Ứng xử vật liệu theo vận tốc chạm Bảng 3.1 Thành phần hóa học thép F11 Bảng 3.2 Thành phần hóa học thép T12A Bảng 3.3 Tham số vật liệu vỏ đầu đạn (mơ hình Johnson – Cook) 12 72 73 74 Bảng 3.4 Tham số vật liệu lõi xun (mơ hình Johnson – Cook) Bảng 3.5 Tham số vật liệu áo chì (mơ hình Steinberg Guinan) Bảng 3.6 Thành phần hóa học thép CT3 Bảng 3.7 Tham số vật liệu mục tiêu (mơ hình Johnson – Cook) Bảng 3.8 Vận tốc lại đầu đạn sau xuyên qua thép 75 75 76 76 bề dày khác (vận tốc chạm 716,8m/s) Bảng 3.9 Vận tốc lại đầu đạn sau xuyên qua mục tiêu 79 kết cấu khác (vận tốc chạm 716,8 m/s) Bảng 3.10 Tham số vật liệu mục tiêu cứng (mô hình Johnson – Cook) Bảng 3.11 Vận tốc lại đầu đạn sau xuyên qua mục tiêu 83 87 độ cứng khác (vận tốc chạm 716,8 m/s) Bảng 3.12 Vận tốc truyền âm vật liệu thép CT3 Kevlar Bảng 3.13 Vận tốc lại đầu đạn sau xuyên qua mục tiêu 88 91 vật liệu khác (vận tốc chạm 716,8m/s) Bảng 3.14 Kết xác định bề dày tới hạn thép Bảng 3.15 Hệ số K tính theo kết mơ Bảng 3.16 Kết tính bề dày tới hạn thép (khoảng vận tốc 92 94 97 chạm 600 m/s ÷ 700 m/s); Kmptrung bình = 1401 Bảng 3.17 Kết tính bề dày tới hạn thép (khoảng vận tốc 98 chạm 300 m/s÷ 500 m/s); Kmptrung bình = 1140 99 Bảng 3.18 Kết tính bề dày tới hạn thép; Kmptrung bình = 1231 100 Bảng 3.19 Vận tốc lại đầu đạn sau xuyên qua thép CT3 dày mm với góc chạm khác Bảng 4.1 Kết xác định vận tốc đầu đạn máy đo quang Mibus Bảng 4.2 Kết kiểm tra đặc điểm kích thước vết xuyên Bảng 4.3 Kết vận tốc đầu đạn sau xuyên thủng mục tiêu Bảng 4.4 Kết kiểm tra đặc điểm kích thước vết xuyên Bảng 4.5 Kết vận tốc đầu đạn sau xuyên thủng mục tiêu Bảng 4.6 Kết vận tốc tới hạn xuyên thủng mục tiêu Bảng 4.7 So sánh kết thử nghiệm mô vận tốc lại đầu đạn sau xuyên theo bề dày mục tiêu (vận tốc chạm 716,8 m/s) Bảng 4.8 So sánh kết thử nghiệm mô vận tốc lại 102 113 113 114 115 115 116 117 đầu đạn sau xuyên theo góc chạm (vận tốc chạm 697,3 m/s) 119 Bảng 4.9 So sánh kết thử nghiệm tính tốn mơ xác định bề dày tới hạn xuyên thủng thép 121 121 Hình 4.14 Đầu đạn xuyên qua mục tiêu dày mm nghiêng góc 1100 so với trục nòng súng Từ bảng 4.8, sai lệch kết vận tốc lại đầu đạn sau xuyên thủng mục tiêu nhận mô thử nghiệm với trường hợp mục tiêu thẳng đứng mục tiêu nghiêng với trục nòng súng 110 11,46%, 4,33% 4.4.3 So sánh giá trị vận tốc tới hạn xuyên thủng thép thử nghiệm tính tốn mơ Theo thử nghiệm ngày 12/4 (bảng 4.1), vận tốc chạm trung bình đầu đạn cự ly 30 m 50 m bắn 684,3 m/s 667,3 m/s Giá trị vận tốc chạm tính tốn mơ (bảng 3.14) 682 m/s 662,1 m/s Kết bề dày tới hạn thử nghiệm tính tốn mơ (bảng 4.9) Bảng 4.9 So sánh kết thử nghiệm tính tốn mô xác định bề dày tới hạn xuyên thủng thép TT cự ly 50m So sánh thử nghiệm mô So sánh Mô (bề dày Thử nghiệm kết tối đa xuyên thủng) Mục tiêu dày 16mm 17 mm Mức độ phù 122 Xuyên 5/5 =100% hợp cao Không thu lõi xuyên Mục tiêu dày 18mm cự ly 30m Xuyên 1/5 =20% Thu lõi xuyên 18 mm Chính xác sau mục tiêu Từ bảng 4.9, trường hợp vận tốc chạm tương ứng với cự ly 30m (684,3 m/s) kết mô thử nghiệm giống nhau, trường hợp vận tốc chạm tương ứng với cự ly 50 m (667,3 m/s) mức độ phù hợp cao Nhận xét: Các kết nhận từ thử nghiệm tính tốn mơ tương ứng có sai số, điều lý giải sau: - Sai số chất phương pháp tính tốn gần sử dụng phần mềm mô phỏng, sử dụng số giả thiết mô bỏ qua trọng lực, bỏ qua chuyển động quay đầu đạn - Sai số tham số vật liệu hoàn thiện hệ phương trình (2.25), tham số xác định kết hợp liệu thực nghiệm đo đạc thực tế vật liệu liệu có sẵn thư viện vật liệu phần mềm nên gần - Sai số điều kiện triển khai phương pháp thử nghiệm tiến hành xác định gián tiếp vận tốc chạm trung bình, chưa xác định xác vận tốc chạm cho phát bắn trước xuyên mục tiêu, số lượng thử nghiệm chưa nhiều Các sai số có ảnh hưởng qua lại gây sai số tính tốn mơ thực nghiệm Mặc dù vậy, đánh giá phân tích tồn diện kết thu từ thực nghiệm kết trường hợp mô tương ứng thấy rõ xác cao kết qua có tin cậy vào kết tính tốn mơ so với thực tế 123 Kết luận chương Chương phân tích, lựa chọn sở trang thiết bị thực tế Nhà máy Z113/TCCNQP thực nội dung thử nghiệm: bắn xác định đặc điểm vết xuyên, vận tốc chạm mục tiêu vận tốc lại đầu đạn sau xuyên thủng mục tiêu theo bề dày mục tiêu khác nhau; bắn xác định vận tốc tới hạn xuyên thủng mục tiêu với bề dày cho trước; bắn xác định đặc điểm vết xuyên, vận tốc chạm vận tốc lại sau xuyên thủng mục tiêu với góc chạm khác Các kết thử nghiệm cung cấp cho tác giả luận án liệu để đánh giá tác dụng xuyên đạn xuyên 7,62 mm lõi thép cứng, dạng phá hủy xảy ra, trạng thái đầu đạn sau xuyên qua mục tiêu… So sánh kết thu sau q trình thử nghiệm kết tính tốn mơ tương ứng thấy sai số kết nhỏ 15% (bảng 4.7, 4.8, 4.9) Điều cho thấy kết tính tốn mơ tin cậy, sử dụng để khảo sát đánh giá ảnh hưởng yếu tố đến tác dụng xun đầu đạn xun, góp phần tích cực đánh giá toàn diện mẫu đạn trang bị hay định hướng, hiệu chỉnh thiết kế, chế tạo mẫu đạn hay trang bị phòng hộ mới… với thời gian chi phí thấp đáp ứng yêu cầu nhiệm vụ Đồng thời qua so sánh kết thu sau trình thử nghiệm kết tính tốn mơ tương ứng thấy tham số vật liệu mô bổ sung hợp lý, điều kiện xác định liệu vật liệu hạn chế 124 KẾT LUẬN Từ kết nghiên cứu lý thuyết thực nghiệm luận án, rút kết luận: Luận án nghiên cứu, tìm hiểu mơ hình tốn học mơ tả tính tăng bền vật liệu chịu tải trọng tốc độ cao vật liệu chế tạo đầu đạn xuyên mục tiêu Đã ứng dụng lý thuyết học môi trường liên tục, lý thuyết đàn hồi, lý thuyết dòng chảy dẻo với mơ hình vật liệu kể đến tính tăng bền chịu tải trọng tốc độ cao phù hợp với vật liệu đầu đạn mục tiêu, xây dựng mô hình tốn học mơ tả q trình va xun đầu đạn xuyên vào mục tiêu thép nói chung mơ hình tốn học mơ tả q trình va xuyên đầu đạn lõi thép cứng cỡ 7,62mm Nhà máy Z113 sản xuất xuyên vào mục tiêu thép nói riêng với điều kiện đầu điều kiện biên tương ứng Nghiên cứu, ứng dụng phần mềm ANSYS AUTODYN (phương pháp giải Explicit Dynamic) mô trình va xuyên đầu đạn mũi dạng bán cầu vào mục tiêu bề dày hữu hạn, nhận chuyển động trạng thái vật liệu đầu đạn, mục tiêu trình va xuyên Kết nhận phù hợp với kết thử nghiệm lý thuyết, chứng minh cho khả khai thác phần mềm ANSYS AUTODYN để giải hệ phương trình mơ tả q trình va xuyên đầu đạn xuyên vào mục tiêu Đã tính tốn xác định tham số vật liệu phù hợp với vật liệu đầu đạn xuyên lõi thép cứng cỡ 7,62 mm mục tiêu thép CT3, ứng dụng phần mềm ANSYS AUTODYN giải toán va xuyên, khảo sát ảnh hưởng yếu tố tính chất vật liệu mục tiêu, kết cấu mục tiêu, vận tốc chạm, góc chạm đến tác dụng xuyên đầu đạn xuyên lõi thép cứng cỡ 7,62 mm xuyên vào thép CT3 Các kết nhận được: 125 - Xây dựng biểu đồ quan hệ quan hệ vận tốc lại đầu đạn sau xuyên qua thép với bề dày thép Qua biểu đồ nhận được: với vận tốc chạm 716,8 m/s, bề dày thép tăng dần từ ÷ 19 mm vận tốc lại đầu đạn sau xuyên qua thép giảm từ 693 ÷ m/s, đầu đạn không xuyên qua thép dày 19 mm Trong trường hợp này, xác định giá trị bề dày mục tiêu 11 mm giới hạn ảnh hưởng khác bề mặt sau mục tiêu đến tác dụng va xuyên theo bề dày mục tiêu; - Xây dựng biểu đồ quan hệ vận tốc lại đầu đạn sau xuyên với mục tiêu kết cấu khác Qua biểu đồ nhận thấy: tách kết cấu thép dày thành hai thép có độ dày nửa đặt cách khoảng cách khơng q lớn khả chống đạn có xu hướng giảm so với kết cấu thép dày Khi tổng bề dày thép nhỏ mm khả chống đạn hai kết cấu Khi tổng bề dày thép lớn mm tổng bề dày thép tăng lên khả chống đạn kết cấu phân tách chống đạn so với kết cấu nguyên Với khoảng cách thép từ ÷ 30,48 mm khả chống đạn kết cấu phân tách - Xây dựng biểu đồ quan hệ vận tốc lại đầu đạn sau xuyên với mục tiêu độ cứng khác Trong trường hợp khảo sát, nhận với bề dày mục tiêu mm, tăng dần độ cứng mục tiêu lên 1,5; 2; 2,5 lần vận tốc lại đầu đạn xuyên qua mục tiêu suy giảm tương ứng 5,2%; 13%; 19,6%; - Xây dựng biểu đồ quan hệ bề dày tới hạn thép với vận tốc chạm đầu đạn Qua biểu đồ nhận được: khoảng cách đặt thép từ 10 m ÷ 800 m tính từ miệng nòng (tương ứng với vận tốc chạm đầu đạn giảm từ 702,6 m/s ÷ 268 m/s) bề dày tới hạn mà đầu đạn xuyên thủng giảm tương ứng từ 18,9 mm ÷ mm; 126 - Xây dựng biểu đồ quan hệ vận tốc lại đầu đạn với góc chạm Qua biểu đồ nhận được: góc chạm 00 hiệu xun tốt (vận tốc lại đầu đạn sau xuyên qua thép lớn nhất), góc chạm từ 500 trở lên bắt đầu xuất hiện tượng trượt, đầu đạn không xuyên mà có xu hướng trượt bề mặt mục tiêu; - Thông qua kết mô đề xuất hệ số K công thức Giacốp-Đơ-Mar cho trường hợp va xuyên đầu đạn xuyên lõi thép cứng cỡ 7,62 mm vào mục tiêu thép độ cứng thấp, phục vụ tính tốn tác dụng xun phương pháp kỹ thuật; Qua kết mơ có thêm đánh giá tin cậy mẫu đạn xuyên lõi thép cứng cỡ 7,62 mm định hướng sơ thiết kế, chế tạo đạn xuyên hay trang bị phòng hộ Đã thực nội dung thử nghiệm Nhà máy Z113/TCCNQP: bắn xác định đặc điểm vết xuyên, vận tốc chạm mục tiêu vận tốc lại đầu đạn sau xuyên thủng mục tiêu theo bề dày mục tiêu khác nhau; bắn xác định vận tốc tới hạn xuyên thủng mục tiêu với bề dày cho trước; bắn xác định đặc điểm vết xuyên, vận tốc chạm vận tốc lại sau xuyên thủng mục tiêu với góc chạm khác So sánh kết thu sau trình thử nghiệm kết tính tốn mơ tương ứng thấy sai số nhỏ 15% Điều cho thấy kết tính tốn mơ tin cậy, sử dụng để khảo sát đánh giá ảnh hưởng yếu tố đến tác dụng xuyên đầu đạn xuyên, đánh giá mẫu đạn trang bị hay định hướng, hiệu chỉnh thiết kế, chế tạo mẫu đạn hay trang bị phòng hộ mới… với thời gian chi phí thấp đáp ứng yêu cầu nhiệm vụ Những đóng góp luận án Xây dựng mơ hình tốn học mơ tả chuyển động trạng thái vật liệu 127 đầu đạn mục tiêu q trình va xun kể đến tính tăng bền vật liệu chịu tải trọng tốc độ cao Nghiên cứu bổ sung liệu vật liệu phù hợp với vật liệu đầu đạn 7,62mm xuyên lõi thép cứng mục tiêu thép CT3 để ứng dụng phần mềm ANSYS AUTODYN khảo sát ảnh hưởng yếu tố tính chất vật liệu mục tiêu, kết cấu mục tiêu, vận tốc chạm, góc chạm đến tác dụng xuyên Qua kết mơ có thêm đánh giá tin cậy mẫu đạn xuyên lõi thép cứng cỡ 7,62 mm phục vụ khai thác sử dụng định hướng sơ thiết kế, chế tạo đạn xuyên hay trang bị phòng hộ Đề xuất hệ số đặc trưng độ cứng vật cản K công thức GiacốpĐơ-Mar cho trường hợp đầu đạn xuyên lõi thép cứng cỡ 7,62 mm va xuyên vào mục tiêu thép độ cứng thấp, phục vụ tính tốn tác dụng xuyên phương pháp kỹ thuật KIẾN NGHỊ VỀ HƯỚNG NGHIÊN CỨU TIẾP THEO Qua thực tiễn nghiên cứu ảnh hưởng số yếu tố đến tác dụng xuyên đạn xuyên động năng, tác giả luận án nhận thấy số vấn đề tồn mà với trình độ khoa học cơng nghệ đặt tốn nghiên cứu giải quyết: - Nghiên cứu ảnh hưởng nhóm yếu tố đầu đạn tới tác dụng xuyên đầu đạn xuyên; - Nghiên cứu xây dựng mơ hình vật liệu phù hợp với vật liệu ứng dụng đầu đạn mục tiêu; - Nghiên cứu khả phù hợp mơ hình tốn học với trường hợp va chạm điển hình; - Xây dựng cơng thức tính uy lực xuyên cho kết cấu đầu đạn điển hình Một số nội dung cần nghiên cứu nêu cho thấy nhiều vấn đề phải hoàn thiện nghiên cứu ảnh hưởng yếu tố đến tác dụng 128 xuyên đạn xuyên động Đây nhiệm vụ khoa học mang tính thời sự, cấp thiết nghành vũ khí, đạn giai đoạn 129 DANH MỤC CÁC CƠNG TRÌNH ĐÃ CƠNG BỐ CỦA TÁC GIẢ Nguyễn Quang Dũng, Trần Đình Thành, Trần Bá Tấn, Nguyễn Hữu Công (2016), Nghiên cứu tương tác đầu đạn 12,7mm xuyên cháy với thép đồng nhất, Hội nghị KH&CN tồn quốc Cơ khí – Động lực 2016, tập tháng 10/2016, tr 260-264 Nguyễn Quang Dũng, Vũ Đăng Quản (2017), Nghiên cứu hội tụ mô tương tác đầu đạn 7,62mm với thép, Tạp chí Cơ khí Việt nam, số năm 2017, tr 31-35 Nguyễn Quang Dũng, Đỗ Văn Minh (2017), Nghiên cứu va đập trụ độ cứng cao vào vật chắn tuyệt đối cứng, Tạp chí Cơ khí Việt nam, số năm 2017, tr 48-52 Nguyễn Quang Dũng (2017), Mơ q trình tương tác đầu đạn cỡ 7,62mm với thép có độ dày khác nhau, Tạp chí khoa học cơng nghệ Xây dựng, tâp 11 số 07-2017, tr 37-41 Nguyễn Quang Dũng, Trần Bá Tấn, Trần Đình Thành, Đào Mạnh Hùng (2017), Ứng dụng phần mềm ANSYS AUTODYN nghiên cứu quan hệ vận tốc chạm đầu đạn súng với độ dày xuyên thủng tới hạn thép đồng nhất, Tạp chí Khoa học Kỹ thuật - số 187 (12/2017) – Học viện KTQS , tr 31- 38 Đỗ Văn Minh, Nguyễn Quang Dũng, Trần Đình Thành, Đào Việt Dũng, Nghiên cứu trình tương tác đầu đạn súng với giáp sợi polyme sở ứng dụng phần mềm ANSYS AUTODYN, Tạp chí Khoa học Kỹ thuật - số 179 (10/2016) – Học viện KTQS , tr 162- 171 130 DANH MỤC TÀI LIỆU THAM KHẢO Tiếng Việt Bộ mơn Đạn (1977), Giáo trình cấu tạo tác dụng đầu đạn pháo, đạn cối, tập 1, Học viện kỹ thuật quân sự, Hà Nội Phan Nguyên Di (2001), Cơ học môi trường liên tục, Nhà xuất quân đội nhân dân, Hà Nội Trần Văn Định (2005), Cấu tạo tác dụng đạn dược lục quân, Học viện kỹ thuật quân sự, Hà Nội Bùi Thị Lộc (2016), Nghiên cứu thiết kế, công nghệ chế tạo đạn cỡ 7,62K56 lõi hợp kim cứng xuyên áo giáp, Báo cáo tổng hợp kết khoa học công nghệ đề tài, Nhà máy Z113/Tổng cục CNQP, Tuyên Quang Đặng Minh Quyết (2010), Nghiên cứu thiết kế, chế thử đạn 7,62mm-K56 có khả xuyên áo giáp, Đề tài khoa học cơng nghệ cấp Tổng cục Cơng nghiệp quốc phòng, Nhà máy Z113/Tổng cục CNQP, Tuyên Quang Nguyễn Văn Thủy, Trần Văn Định (2007), Uy lực đạn, Học viện kỹ thuật quân sự, Hà Nội Nguyễn Khắc Trinh (2009), Nghiên cứu tương tác tốc độ cao đầu đạn mục tiêu phương pháp phần tử hữu hạn, Luận văn thạc sỹ Kỹ thuật, Học viện Kỹ thuật Quân sự, Hà Nội Tiếng Anh ANSYS, Inc (2011), ANSYS Workbench User’s Guide ANSYS, Inc (2011), Introduction to ANSYS Explicit Dynamics 10 Aswani KumarBandaru, Vikrant V.Chavan, SuhailAhmad, R.Alagirusamy, NareshBhatnagar (2016), “Ballistic impact response of kevlar® reinforced thermoplastic composite Journal of Impact Engineering, (173), pp.1-13 armors”, International 131 11 Banerjee B (2007),“The mechanical threshold stress model for various tempers of aisi 4340 steel”, International Journal of Solids and Structures, (44), pp 834–859 12 Hallquist, John O (1988), LS-DYNA theoretical manual, Livermore Software Technology Corporation 13 Hallquist, John O (2006), LS-DYNA theoretical manual, Livermore Software Technology Corporation 14 Juraj HUB, Pavel KNEYS (2013), “3D Simulation analysis of aircraft protection material impacting by 7,62 mm ammunition”, University Review, Vol (3), pp 15-19 15 Nsiampa N., Dyckmans G., and Chabotier A (April 2007), “Impact of 7.62 mm AP ammunition into aluminium 5083 plates” In Proceedings of the 23rd International Symposium on Ballistics”, Tarragona, Spain, pp 6-20 16 A.A.Ramadhana, A.R.AbuTalib, A.S.MohdRafie, R.Zahari (2012), “Experimental and Numerical Simulation of Energy Absorption on Composite Kevlar29/Polyester Under High Velocity Impact”, Journal of Advanced Science and Engineering Research, (2),pp 52-67 17 Thor (April 1961), The resistance of various metallic materials to perforation by steel fragments; emprical relationships for fragment residual velocity and residual weight Project Thor TR No 47 18 Thor (April 1963), The resistance of various metallic materials to perforation by steel fragments; emprical relationships for fragment residual velocity and residual weight Project Thor TR No 51 132 19 Wisnievski A and Tomaszewski L (2009), “Computer simulation of ap projectile penetration into RHA”,Techniczne Wyroby Wlokiennicze, pp.32–39 20 Walker J.D (2001), Ballistic Limit of Fabrics with Resin// Proceedings of the Nineteenth International Symposium on Ballistic – Interlaken, Switzerland, Tiếng Nga 21 Аптуков В Н., Мурзакаев Р Т., Фонарев А В (1992) Прикладная теория проникания М., Наука 22 А.В Бабкин, В.В Селиванов (1998), Прикладная механика сплошных сред, Москва Издательство МГТУ им Н.Э Баумана 23 Батуев Г С и др (1982) Испытательная техника: Справочник: В 2-х кн., кн М., Машиностроение 24 Батуев Г С и др (1982) Испытательная техника: Справочник: В 2-х кн., кн М., Машиностроение 25 Батуев Г С., Голубков Ю В., Ефремов А К., Федосов А А (1977), Инженерные методы исследования ударных процессов, М., Машиностроение 26 Беляев В.И, Зинкевич В.И и др (1971), Поведение некоторых металлических материалов при динамическом растяжении// Высокоскоростная деформация: Сб Ст М.: Наука 27 Бриджмен П В (1948), Новейшие работы в области высоких давлений, М.: ИЛ 28 Борисов В.А, Калгин А.Н, Богданов В.В (2003), Проектирование комбинированного бронешлема// Вопросы оборонной техники М : б.н 29 В.В Васильев, В.Д Протасов, В.В Болотин и др (1990), 133 Композиционные материалы Москва : Машиностроение 30 Волошенко-Климовицкий Ю Я (1965), Динамический предел текучести, М., Наука 31 Высокоскоростные ударные явления: пер с англ (1973) М., Мир 32 Гольдсмит В (1965) Удар, теория и физические свойства соударяющихся тел: пер с англ М., изд-во литературы по строительству 33 Г.а.данилин, в.п.огородников, а.б.заволокин (2005), основы проектирования патронов к стрелковому оружию санкт петербург 34 В.А Григорян И.Ф Кобылкин В.М Маринин, К.Н (2008), Чистяков Mатериалы и защитные структуры для локального и индивидуального бронирования М 35 Э.С Зеленский, А.М Куперман и др (2001.), Армированные пластики - современные конструкционнные материаллы б.м : Российский химический журнал 36 Зукас Дж А., Киколас Т., Свифт Х Ф., Грешук Л Б., Курран Д Р И др (1985), Динамика удара: пер с англ М., Мир 37 Наставление по стрелковому делу (1958), 7,62-мм автомат Калашникова (АК), Издание 2-е, испр и доп — М.: Воениздат,— 160 с 38.Савенков Г Г (2003), Механизмы деформации и разрушения пластичных и твердых тел при высокоскоростном взаимодействии: автореф дис на соиск учен степ д.т.н СПб 39 Сагомонян А Я (1974), Проникание,М., Изд-во Моск Ун-та 40 Смыслов В И, Цыплаков Г О (1995), Комбинированная броневая защита транспортно “Информтехника” - пусковых контейнеров М., НТЦ 134 41 Удар, взрыв и разрушение (1981), сб статей пер с англ, М., Мир 42 Физика быстропротекающих процессов (1971) пер с англ Т 1, 2, М., Мир 43 Фомин В М., Гулидов А И., Сапожников Г А и др (1999) Высокоскоростное взаимодействие тел Новосибирск, изд-во СО РАН 44 Чан Динь Тхань (2007), Исследование высокоскоростного взаимодействия деформируемых твердых тел, Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук, Балтийский государственный технический университет, Россия Федерация ... sát ảnh hưởng số yếu tố đến tác dụng xuyên đầu đạn xuyên thép Nghiên cứu xác định liệu vật liệu đầu đạn xuyên lõi thép cứng cỡ 7,62 mm mục tiêu thép trình va xuyên để khảo sát ảnh hưởng yếu tố. .. quan trình va xuyên đầu đạn vào mục tiêu Phân tích, đánh giá nghiên cứu trình va xuyên đầu đạn vào mục tiêu nói chung nghiên cứu ảnh hưởng yếu tố đến tác dụng xuyên đầu đạn xuyên thép giới nước... xuyên đầu đạn xuyên thép có tính cấp thiết, có ý nghĩa khoa học thực tiễn góp phần giải nhiệm vụ đặt Mục đích nghiên cứu luận án Nghiên cứu ảnh hưởng số yếu tố đến tác dụng xuyên đầu đạn xuyên thép,

Ngày đăng: 09/10/2019, 14:08

Mục lục

  • DANH MỤC CÁC BẢNG

  • Hình 2.2. Biến đổi giới hạn chảy động theo vận tốc chạm

  • TỔNG QUAN VỀ QUÁ TRÌNH VA XUYÊN

  • 1.1.2. Các hiện tượng vật lý xảy ra trong quá trình va xuyên khi vận tốc chạm lớn

  • 1.1.3. Các yếu tố ảnh hưởng tới quá trình va xuyên của đầu đạn vào mục tiêu và các dạng phá hủy

    • 1.1.3.1. Ảnh hưởng của tính chất vật liệu và kết cấu đầu đạn

    • 1.1.3.2. Ảnh hưởng của điều kiện va chạm

    • 1.1.3.3. Ảnh hưởng của tính chất vật liệu và kết cấu mục tiêu

    • 1.1.3.4. Các dạng phá hủy đầu đạn và tấm thép trong quá trình va xuyên

    • 1.2. Tổng quan về các công trình nghiên cứu ảnh hưởng của các yếu tố đến tác dụng xuyên

      • 1.2.1. Tình hình nghiên cứu trên thế giới

        • Các công trình nghiên cứu theo phương pháp lý thuyết

        • 1.2.2. Tình hình nghiên cứu ở Việt Nam

        • 1.3. Những tồn tại của vấn đề nghiên cứu và hướng giải quyết

          • 1.3.1. Những tồn tại của vấn đề nghiên cứu

          • 1.3.2. Hướng nghiên cứu giải quyết các vấn đề tồn tại

          • XÂY DỰNG MÔ HÌNH TOÁN HỌC MÔ TẢ QUÁ TRÌNH VA XUYÊN

          • CỦA ĐẦU ĐẠN VÀO MỤC TIÊU

            • 2.1. Mô hình toán học mô tả tính tăng bền của vật liệu khi chịu tải trọng tốc độ cao

              • 2.1.1. Ảnh hưởng của tốc độ đặt tải đến tính chất cơ học của vật liệu

              • Hình 2.2. Biến đổi giới hạn chảy động theo vận tốc chạm

              • Các kết quả thử nghiệm đối với vật liệu nhạy với tốc độ đặt tải và nhiệt độ thấp cho thấy: giới hạn chảy động tăng lên khi giảm nhiệt độ [31], thép 40X, giới hạn chảy tăng khoảng 2025% ở t = 20oC, tăng khoảng 3035% ở t = - 40oC, nếu tốc độ đặt tải càng cao thì chênh lệch đó càng giảm. Đối với thép 45 giới hạn chảy sẽ không tăng nữa ở nhiệt độ -196oC. Tồn tại giá trị giới hạn chảy cực đại được giải thích là do thay đổi đột ngột cơ chế biến dạng dẻo ở nhiệt độ và tốc độ thử nghiệm và thể hiện ở dạng ngưỡng trên đối với giới hạn chảy. Giá trị ngưỡng trên đối với giới hạn chảy càng nhỏ thì vật liệu càng nhạy với sự tăng tốc độ đặt tải, đối với vật liệu có tính nhạy cảm nhất – sắt armco, ngay ở nhiệt độ -196oC, các giá trị giới hạn chảy ở điều kiện đặt tải trọng tĩnh, đặt tải động tốc độ trung bình và cao (khi va chạm) đều bằng nhau [26].

                • 2.1.2. Một số mô hình toán học mô tả tính tăng bền của vật liệu khi chịu tải trọng tốc độ cao

                • 2.2. Xây dựng mô hình toán học mô tả quá trình va xuyên của đầu đạn vào mục tiêu kể đến tính tăng bền vật liệu khi chịu tải trọng tốc độ cao

                • 2.3. Phương pháp giải hệ phương trình mô tả quá trình va xuyên của đầu đạn vào mục tiêu

                  • 2.3.1. Rời rạc hóa không gian theo phương pháp phần tử hữu hạn

                  • 2.3.2. Rời rạc hóa thời gian

                  • 2.3.3. Phương pháp giải Explicit Dynamic

Tài liệu cùng người dùng

Tài liệu liên quan