Page 144 - 《爆炸与冲击》2026年第6期

第 46 卷 戴湘晖，等： 椭圆截面弹体斜侵彻混凝土弹道特性的数值研究 第 6 期

F F
M
v a M
v n
v
Stress/Pa
1.200×10 9
1.080×10 9
9.600×10 8 8
(a) 0.039 992 ms (b) 0.199 96 ms (c) 0.259 98 ms 8.400×10 8
7.200×10
6.000×10 8
4.800×10 8
3.600×10 8
2.400×10 8
1.200×10 8
0
M M M

(d) 0.299 97 ms (e) 0.979 96 ms (f) 1.96 ms

图 32 竖姿弹体侵彻过程受力分析
Fig. 32 Force analysis during the penetration process of the upright position projectile
4.3 自旋角对弹道偏转的作用机理
滚转角对椭圆截面弹体弹道特性的影响规律及作用机理如下：弹体触靶瞬间，由于弹靶交会条件不
对称，弹靶接触面积及应力也非对称分布，致使短轴下方阻力大于上方，长轴左侧阻力大于右侧，如图 33
所示，从而使得弹体头部合力朝向左上方，且绕轴合力矩为逆时针方向，导致弹体不但发生 X′方向的弹道
偏转，还发生逆时针方向的绕轴自转。同时，结合图 25～图 30 分析还可得出，弹道偏转和绕轴自转也会伴
随产生反向纠偏力，与偏转力此消彼长动态决定弹体的弹道偏转及自旋转情况。侵彻初期，偏转力大于纠
偏力，弹体在 X′方向的偏移速度、偏移量以及滚转角速度、滚转角均快速增长；侵彻中期，纠偏力大于偏转
力，弹体在 X′方向的偏移速度和滚转角速度均快速下降，但仍大于零，偏移和滚转角继续增加，但增速变缓；
侵彻后期，弹体在 X′方向的偏移速度和滚转角速度均在零附近波动，弹体几乎以稳定的姿态沿斜向直线侵
彻，滚转角停止增长，而偏移仍缓慢增加直至侵彻结束。总体上看，当滚转角由 0°向 90°增大时，弹靶交会
条件经历对称至不对称再至对称的转变，弹体在 X′方向的偏移量和滚转角增量均呈先增大后减小趋势。

Stress/Pa
1.200×10 9 A
1.080×10 9 Y'
Y' 9.600×10 8 B A
8.400×10 8
7.200×10 8 C F D
Ⅰ 6.000×10 8 8 Front view
4.800×10
3.600×10 8 X' M
Z' 2.400×10 8 8 A B
1.200×10
Ⅰ 0 D
C
C Rear view Ⅰ-Ⅰ

γ=30°, t=0.099 969 ms

图 33 弹体侵彻初期应力云图
Fig. 33 Stress cloud map in the early stage of projectile penetration

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