合金弹体侵彻钢筋混凝土：损伤与裂纹的仿真探索

01仿真背景

钢筋混凝土靶侵彻问题的研究，对于钻地武器和防护工程的设计有重要的意义。由于钢筋混凝土靶的非均质、各向异性、多项组分特点，以及强冲击载荷导致的复杂结构行为，给该问题的理论研究带来较大的困难。侵彻实验是获得弹靶响应及侵彻结果最直接的方式，结合数值模拟，则可针对侵彻效应诸因素进行深入的定性和定量研究。侵彻过程中应力波在钢筋混凝土靶中的传播对混凝土损伤区域的识别，以及弹体侵彻阻力的计算有重要作用。

02仿真工具

本文采用Hypermesh14.0前后处理器肯LS_DYNA971R7求解器进行前后处理和求解计算。

03模型简介

本例中，混凝土靶体尺寸宽×高×厚＝2.01m×1.98m×1.20m，强度约为35Mpa。弹体：试验用炮为100mm滑膛炮，弹丸口径100mm，头部弹长40.4cm，弹性模量Ｅ＝２１５Ｇｐａ，泊松比λ＝０.２８４.　混凝土泊松比λ＝０.２。

04仿真结果

下面结果中，上下两幅图片分别为试验图片和仿真结果，经过参数的调试和确认，使仿真结果逐步和真实的试验状态逼近。

05仿真动画

弹体穿透混凝土靶板后所形成的裂纹形态。

内部钢筋网的变形和应力状态

混凝土损伤云图如下

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