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创伤弹道学:9x19mm手枪弹侵彻明胶仿真案例分享

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仿真不易,项目为LS-DYNA学习者提供参考

指导教师:温垚珂 副教授

项目LS-DYNA关键字文件合集:

通过网盘分享的文件:Kfile_colle.zip

链接: https://pan.baidu.com/s/1s_bIImiStu6os6AyAbjvxA?pwd=38na 提取码: 38na

项目提供了:

3种全金属被甲弹


DAP92


M882


ParaAuto

6种空尖弹


Silver Tip(115gr)


Silver Tip(147gr)


DAB172


Critical DUTY


Gold Dot(124gr)


Black Talon

3种穿甲弹


7N31


7N30


7N21

5种铅弹


LRN


JSP


Super X


RNFP


CCI#4鼠弹

共17种枪弹各1个算例,变更初始速度等条件请自行修改关键字。

该研究仍有以下不足之处:

由于仿真中的失效模型设置,瞬时空腔中的明胶在侵彻过程中被大量地失效删除,因此瞬时空腔鲜有明显的收缩,且收缩速度也远慢于高速摄影所记录的实际速度。并且由于对时间成本以及硬盘占用量的控制(5000μs仿真需消耗20-40小时,占用27.5GB储存空间),仿真设置的结束时间为3000~5000μs,仅观察到部分扩张性弹药的入口处在约4000μs后存在一定的收缩趋势,而不能观察到明胶收缩后再震荡的现象,仅有3.3mm铅弹侵彻明胶的仿真中观察到了较完整的瞬时空腔收缩为永久空腔现象。除此之外,本研究的靶标为单纯的明胶靶标,尽管在后处理的云图中可以看到不同速度的弹头侵彻明胶过程中产生的压力波传播过程和大小,但是靶标中并没有设置骨骼、骨髓等模拟组织,且目前对压力波致伤的远达效应研究十分有限,可供参考的文献很少,因此本文没有进一步探究这种致伤效应。

“关键任务”空尖弹与7N21穿甲弹的塑料部分因为塑料在高速冲击方面的文献缺乏,使用了轮胎橡胶的本构模型作为替代,一定程度上影响了仿真结果的可靠性。

不同枪弹所使用的铅实际上是不同的,仿真采用的纯铅(Pb3)与未采用的铅锡合金(PbSn1、PbSn2)、铅锑(PbSb2)合金之间的布氏硬度可相差数倍,被甲弹内部多采用纯铅,而铸造铅弹为了减少枪膛中的挂铅、延长枪管寿命,所用材料多为较硬的铅合金而非纯铅,因此铅弹的实际形变以及造成的瞬时空腔可能小于仿真结果。

参 考 文 献(较重要文献标红)

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