弹体对目标的侵彻是军工领域,防护工程领域一个很重要的研究课题。进行侵彻的原型实验需要耗费大量的人力物力财力。在适量实验的基础上进行数值模拟,是对侵彻原型实验的重要补充。侵彻中高过载往往会损坏引信,影响引信的数据获取与功能,本文采用理论、实验与仿真相结合的方式进行研究,研究所得结果可为引信过载防护研究提供基础知识。主要研究内容如下:1.弹丸侵彻混凝土靶的理论研究通过对比分析不同侵彻深度经验公式的特点、适用范围和使用条件,分析了撞击速度、靶板材料强度、靶板厚度和弹头形状对侵彻过程的影响;使用Forrestal经验公式计算了侵彻深度与过载。2.卵形弹丸侵彻混凝土靶的实验研究以152mm口径一级轻气炮为实验平台,对设计的弹体系统进行侵彻混凝土靶实验。实验中通过安装在弹体内的测试系统获得了侵彻过载;通过放置在混凝土靶前的高速摄像系统,可以观测侵彻过程,通过高速摄像机测速获得着靶速度,并对实验结果及测得的过载曲线进行分析。3.基于小波滤波的实验数据处理应用Matlab信号处理工具箱对侵彻实验获取的过载曲线进行滤波处理。滤波过程经历了小波分解、小波系数阈值化和小波重构的过程,得到了更加平滑和真实的侵彻过载曲线。4.卵形弹丸侵彻混凝土靶的数值模拟研究使用数值模拟方法研究了卵形弹丸侵彻混凝土的过程,分析了弹丸上的过载变化,并将理论计算、试验和数值模拟所得结果进行了对比,得到了各种计算方法的优缺点。最后,为进一步分析各影响因素对侵彻性能的影响,使用数值模拟研究了靶板厚度、侵彻初速度两个因素对弹丸侵彻混凝土深度和过载的影响,得到了不同因素与侵彻深度和过载的关系,为以后的弹丸设计奠定了基础。