(19)国家知识产权局 (12)发明 专利 (10)授权公告 号 (45)授权公告日 (21)申请 号 202210788839.0 (22)申请日 2022.07.06 (65)同一申请的已公布的文献号 申请公布号 CN 114861508 A (43)申请公布日 2022.08.05 (73)专利权人 中国飞机强度研究所 地址 710065 陕西省西安市雁塔区电子二 路86号 (72)发明人 刘小川　王计真　李旭阳　郭军　 (74)专利代理 机构 西安创知专利事务所 61213 专利代理师 马凤云 (51)Int.Cl. G06F 30/23(2020.01) G16C 60/00(2019.01) G06F 119/14(2020.01)(56)对比文件 US 2017218487 A1,2017.08.0 3 司马玉洲等.7A04-T6高强铝合金板对平头 杆弹抗侵彻行为的试验与数值模拟研究. 《振动 与冲击》 .2017,(第1 1期), 审查员 罗秋风 (54)发明名称 一种飞机机身金属平板弹道结构极限速度 计算方法 (57)摘要 本发明公开了一种飞机机身金属平板弹道 结构极限速度计算方法， 包括步骤： 一、 根据子弹 与金属平板材料的力学性能试验获得金属平板 的本构参数； 二、 根据子弹侵彻金属平板试验和 经验公式推算金属平板弹道极限预估速度； 三、 在有限元软件中建立子弹侵蚀金属平板的有 限 元模型； 四、 有限元分析中输入子弹的输入初速 度， 获取子弹侵蚀金属平板后的初次子弹剩余速 度； 五、 判断子弹侵蚀金属平板后的初次子弹剩 余速度是否等于0； 六、 子弹穿透金属平板 下的金 属平板弹道结构极限速度计算； 七、 子弹未穿透 金属平板 下的金属平板弹道结构极限速度计算。 本发明快速准确地对金属平板的弹道极限速度 进行有效计算， 节省了大量的人力与物力资源。 权利要求书2页 说明书5页 附图1页 CN 114861508 B 2022.09.23 CN 114861508 B 1.一种飞机机身金属平板弹道结构极限速度计算方法， 其特征在于， 该方法包括以下 步骤： 步骤一、 根据子弹与金属平板材料的力学性能试验获得金属平板的本构参数， 所述金 属平板的本构参数包括金属平板的屈服强度、 应力应 变曲线和应 变率温度曲线； 步骤二、 根据子弹侵彻金属平板试验和经验公式推算金属平板弹道极限预估速度， 其 中， 子弹侵彻 金属平板试验过程中， 子弹运动轨迹认为是直线运动， 子弹视为球形刚形体子 弹； 根据经验公式 ， 推算金属平板弹道极限预估速度 ， 其中， 为子弹侵彻金属平板的直线长度， 为子弹半径， 为子弹侵彻金属平板的侵彻角度， 为 金属平板密度， 为子弹密度， 为靶金属 平板强度， 为系数常数， 为第一指数常数， 为第二指数常数； 步骤三、 在有限元软件中建立子弹侵蚀金属平板的有限元模型， 其中， 子弹设置为刚形 体模型， 金属平板设置为采用带有本构参数的金属平板模型； 步骤四、 将金属平板弹道极限预估速度 作为有限元分析中子弹 的输入初速度 ， 进 而根据有限元分析获取子弹侵蚀金属平板后的初次子弹剩余速度 ； 步骤五、 判断子弹侵蚀金属平板后的初次子弹剩余速度 是否等于0， 当子弹侵蚀金属 平板后的初次子弹剩余速度 不等于0时， 说明子弹穿透金属平板， 执 行步骤六； 当子弹侵蚀金属平 板后的初次子弹剩余速度 等于0时， 说明子弹未穿透金属平板， 执 行步骤七； 步骤六、 子弹穿透金属平板下的金属平板弹道结构极限速度计算， 过程如下： 步骤601、 根据公式 ， 获取第 次有限元分析中子弹的输入调节速 度 ， 其中， 为有限元分析中子弹的输入速度的调节次数编号且 ； 当 时， 为第 次有限元分析中子弹的输入调节速度， 为第 次 有限元分析获取的子弹侵蚀金属平板后的子弹剩余速度； 步骤602、 将第 次有限元分析中子弹的输入调节速度 输入有限元软件中， 获取第 次子弹侵蚀金属平板后的子弹剩余速度 ； 步骤603、 多次循环步骤6 01和步骤6 02， 直至 ； 步骤604、 根据公式 ， 计算金属平板实际弹道极限速度 ， 其中， 为 有限元分析中子弹的输入速度的调节次数总数， 即 ； 步骤七、 子弹未穿透金属平板下的金属平板弹道结构极限速度计算， 过程如下：权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 114861508 B 2步骤701、 根据公式 ， 获取第 次有限元分析 中子弹的输入调节速度 ， 其中， 为有限元分析中子弹的输入速度的调节次数编号且 ， 为子弹输入速度增 长步长； 当 时， 为第 次有限元分析中子弹的输入调节速度； 步骤702、 将第 次有限元分析中子弹的输入调节速度 输入有限元软件中， 获取第 次子弹侵蚀金属平板后的子弹剩余速度 ； 步骤703、 多次循环步骤701和步骤702， 直至 ； 步骤704、 根据公式 ， 计算金属平板实际弹道极限速度 ， 其中， 为 有限元分析中子弹的输入速度的调节次数总数， 即 。 2.按照权利要求1所述的一种飞机机身金属平板弹道结构极限速度计算方法， 其特征 在于： 步骤二中， 子弹半径 ， 其中， 为子弹的质量。 3.按照权利要求1所述的一种飞机机身金属平板弹道结构极限速度计算方法， 其特征 在于： 所述子弹输入速度增长步长 为1m/s至 3m/s。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 114861508 B 3