(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202211227579.6 (22)申请日 2022.10.09 (71)申请人 西北核技 术研究所 地址 710613 陕西省西安市灞桥区平峪路 28号 (72)发明人 古仁红　周刚　王可慧　段建　 李明　戴湘晖　杨慧　李鹏杰　 沈子楷　 (74)专利代理 机构 成都九鼎天元知识产权代理 有限公司 51214 专利代理师 任飞宇 (51)Int.Cl. G06F 30/20(2020.01) G06F 17/10(2006.01) G06F 111/10(2020.01)G06F 119/12(2020.01) (54)发明名称 一种穿透多层钢板的分层部件间隔距离计 算方法及装置 (57)摘要 本发明提供了一种穿透多层钢板的分层部 件间隔距离计算方法及装置， 涉及侵彻动力学领 域， 采用多层前级动能部件设计， 每层部件破坏 对应层位的目标钢板， 通过精确设计前置动能部 件各层级之间的间隔距离， 使各层动能部件依次 破坏对应的目标钢靶， 以达到穿透多层钢板并让 随进弹丸无损通过的目的， 使前层部件动能侵彻 钢板并形成弹孔的同时， 后级动能部件和弹丸刚 好跟进到目标钢板的表面并从弹孔位置顺利穿 靶， 从而达到弹丸延时撞靶并随进穿靶的效果。 本发明能够精确控制后级部件和弹丸的撞靶时 间， 使前置各级动能部件分别破坏对应层位的目 标靶， 达到穿透多层钢板的效果。 本发明原理简 单， 能实现对 多层钢板的侵彻 破坏效果。 权利要求书2页 说明书4页 附图1页 CN 115495922 A 2022.12.20 CN 115495922 A 1.一种穿透多层钢板的分层部件间隔距离计算方法， 其特 征在于包括下述 步骤： 步骤1： 第1层动能部件 破坏第1层钢板； 初始时刻， 前置多层动能部件(1)和随进弹丸(2)作为一个整体， 以V0速度接触到第一层 钢板的表面； 当第1层动能部件经历t1时间从第1层靶板正面运动到背 面时， 该层部件 解体、 靶板被穿 透并形成跟部件面积一致的弹孔 1； 第二层、 第三层动能部件和 后级随进弹丸作为一个整体 延时跟进， 此时刚好到 达第1层靶板的弹孔 位置， 它们运动的时间为： t2+3+丸＝(D1+L1)/V0               (1) D1为第1层动能部件和第2层动能部件之间的层间距， L1为第1层动能部件厚度， 由于两 者时间相等， 即： t1＝t2+3+丸， 将公式(1)代入得： t1＝(D1+L1)/V0 化简得到第1层部件与第2层部件之间的层间距： D1＝V0t1‑L1                      (2) 其中t1为通过数值仿真获取的前置第1层部件从第1块靶板的前表面运动到靶板背 面的 时长； 步骤2： 第2层动能部件 破坏第2层钢板 第1层部件破坏第1层钢板后， 后级部件和弹丸从弹孔无障碍通过并以V0速度撞向第2层 钢板， 当第2级部件到达第2层钢板背面时， 该层部件解体、 靶板被穿透并形成跟部件面积一 致的弹孔2； 第3层动能部件和弹丸作为一个整体延时跟进， 此时刚好到达第2层 靶板的弹孔 2位置； 第2层部件从初始位置运动到第2层靶板背面的总时间t2总为： t2总＝(D1+L1+δ1+Δ1)/V0+t2             (3) 其中， Δ1为第1层钢板和第2层钢板之间的层间距， δ1为第1层钢板厚度， t2为通过数值 仿真获取的前置第2层部件从第2块靶板的前表面 运动到靶板背面的时长； 第3层部件从初始位置运动到第2层靶板正 面弹孔位置的总时间t3+丸为： t3+丸＝(D2+L2+D1+L1+δ1+Δ1)/V0               (4) 其中， D2为第2层动能部件和第3层动能部件之间的层间距， L2为第2层动能部件厚度， 由 于公式(3)和公式(4)描述的现象同时发生， 因此t2总＝t3+丸， 即： (D1+L1+δ1+Δ1)/V0+t2＝(D2+L2+D1+L1+δ1+Δ1)/V0 化简可得第2层动能部件和第3层动能部件之间的间距： D2＝V0t2‑L2                     (5) 步骤3： 第3层动能部件 破坏第3层钢板 第2层部件破坏第2层钢板后， 第3层部件和弹丸从弹孔无障碍通过并以V0速度撞向第3 层钢板； 当第3级部件到达第3层钢板背面时， 该层部件解体、 靶板被穿透并形成跟部件面积 一致的弹孔3； 剩下的后级随进弹丸跟进， 此时刚好到 达第3层靶板的弹孔3位置； 第3层部件从初始位置运动到第3层靶板背面的总时间t3总为： t3总＝(D2+L2+D1+L1+δ1+Δ1+δ2+Δ2)/V0+t3               (6) t3为通过数值仿真获取的前置第3层部件从第3块靶板的前表面运动到靶板背面的时 长；权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 115495922 A 2后级随进弹丸从初始位置运动到第3层靶板正 面弹孔位置的总时间t丸为： t丸＝(D3+L3+D2+L2+D1+L1+δ1+Δ1+δ2+Δ2)/V0        (7) 由于公式(6)和公式(7)描述的现象同时发生， 因此t3总＝t丸， 即： (D2+L2+D1+L1+δ1+Δ1+δ2+Δ2)/V0+t3＝(D3+L3+D2+L2+D1+L1+δ1+Δ1+δ2+Δ2)/V0 化简可得第3层动能部件和随进弹丸之间的间距： D3＝V0t3‑L3                     (8) 步骤4： 综合公式(2)、 公式(5)、 公式(8)， 可得出多层动能部件之间的层间距Dn的取值 为： Dn＝V0tn‑Ln                          (9) 精确计算出各动能部件之间的层间距后， 采用机构将各级部件、 弹丸进行连接， 形成可 穿透多层钢板的延时随进弹丸。 2.一种利用权利要求1所述穿透多层钢板的分层部件间隔距离计算方法的装置， 其特 征在于： 所述穿透多层钢板的分层部件间隔距离计算方法的装置， 弹丸分为前置动能部件 和随进弹丸， 前置动能部件为多层部件组合， 前置动能部件的层数与目标钢板的层数相同， 前置动能部件各层级之 间的间隔距离形成先后撞靶的时间差， 使 前一层动能部件对目标靶 板形成穿孔之后， 后级动能部件及弹丸的组合体才运动到靶板的弹孔位置并无损通过弹 孔， 以实现延时+随进的功能。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 115495922 A 3