[发明专利]一种侵彻过程中弹靶作用模型建模方法及装置

权利要求书

1.一种侵彻过程中弹靶作用模型建模方法，其特征在于，包括：

获取战斗部的参数，所述参数包括：壳体材料弹性模量、壳体材料密度、战斗部长度、战斗部质量和各阶轴向振动阻尼；

根据所述壳体材料弹性模量、所述壳体材料密度和所述战斗部长度计算获得所述战斗部各阶的轴向振动频率；

基于所述轴向振动频率、所述战斗部质量和所述各阶轴向振动阻尼计算获得所述战斗部的质量阻尼弹簧模型；

根据所述质量阻尼弹簧模型构建战斗部轴向振动的传递函数，并根据所述传递函数计算获得弹性振动模型；

构建所述战斗部的刚体运动模型，并与所述弹性振动模型结合构成弹靶作用模型。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述壳体材料弹性模量、所述壳体材料密度和所述战斗部长度计算获得所述战斗部的轴向振动频率，包括：

根据公式计算获得所述战斗部的轴向振动频率，其中，f_弹i为所述战斗部第i阶的轴向振动频率，L为所述战斗部长度，E为所述壳体材料弹性模量，ρ为所述壳体材料密度。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述参数还包括各阶轴向振动的无量纲阻尼比，相应的，所述基于所述轴向振动频率、所述战斗部质量和所述各阶轴向振动阻尼计算获得所述战斗部的质量阻尼弹簧模型，包括：

根据所述轴向振动频率计算各阶轴向振动的固有角频率，根据所述战斗部质量和所述固有角频率计算各阶轴向振动的刚度，根据所述各阶轴向振动的刚度、所述战斗部质量和所述无量纲阻尼比计算所述各阶轴向振动阻尼；

根据所述战斗部质量、所述各阶轴向振动阻尼和所述各阶轴向振动的刚度计算获得所述战斗部的质量阻尼弹簧模型。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述根据所述轴向振动频率计算各阶轴向振动的固有角频率，包括：

根据ω_弹i＝2πf_弹i计算各阶轴向振动的固有角频率，其中，f_弹i为所述战斗部第i阶的轴向振动频率；

所述根据所述战斗部质量和所述固有角频率计算各阶轴向振动的刚度，包括：

根据计算各阶轴向振动的刚度，其中，M_弹为所述战斗部质量；

所述根据所述各阶轴向振动的刚度、所述战斗部质量和所述无量纲阻尼比计算所述各阶轴向振动阻尼，包括：

根据计算所述各阶轴向振动阻尼，其中，ξ_弹i为所述无量纲阻尼比。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述传递函数为：其中，ΔX(s)为轴向变形量，F_x(s)为弹靶作用力，G_弹i(s)为第i阶弹性振动的传递函数，且M_弹为所述战斗部质量，s为复数域的自变量，C_弹i为第i阶轴向振动的阻尼，K_弹i为第i阶轴向振动的刚度，ξ_弹i为第i阶无量纲阻尼比；ω_弹i为第i阶轴向振动的固有角频率；

相应的，所述根据所述传递函数计算获得弹性振动模型，包括：

将所述传递函数进行偏微分计算，获得的所述弹性振动模型为：

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述构建所述战斗部的刚体运动模型，包括：

根据空腔膨胀理论和微分面元法计算侵彻过程中的所述弹靶作用力；

基于刚体运动学理论，利用牛顿第二定律建立所述刚体运动模型。

7.根据权利要求1-6任一项所述的方法，其特征在于，所述根据所述刚体运动模型和所述弹性振动模型获得弹靶作用模型，包括：

将所述刚体运动模型和所述弹性振动模型进行联立，构成所述弹靶作用模型。