(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 202210615485.X (22)申请日 2022.06.01 (65)同一申请的已公布的文献号 申请公布号 CN 114692318 A (43)申请公布日 2022.07.01 (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 王彬文　刘小川　张宇　白春玉　 王计真　 (74)专利代理 机构 北京栈桥知识产权代理事务 所(普通合伙) 11670 专利代理师 潘卫锋 (51)Int.Cl. G06F 30/15(2020.01) G06F 30/23(2020.01) G06F 30/25(2020.01) G06F 30/28(2020.01) G01M 7/08(2006.01) G01N 3/30(2006.01)G06F 111/10(2020.01) (56)对比文件 CN 114218671 A,202 2.03.22 CN 113237910 A,2021.08.10 CN 114492170 A,202 2.05.13 CN 113492998 A,2021.10.12 WO 2015198093 A1,2015.12.3 0 US 2022075911 A1,202 2.03.10 US 2009320710 A1,20 09.12.31 WO 2015014877 A1,2015.02.0 5 CN 105404722 A,2016.0 3.16 JP 20120219 27 A,2012.02.02 WO 2020184712 A1,2020.09.17 CN 109515 615 A,2019.0 3.26 JP 2019162 937 A,2019.09.26 宋丽丽.横向效应增强型侵彻体垂直撞击金 属薄靶机理研究. 《中国优秀硕士学位 论文全文 数据库 (工程科技 Ⅱ辑)》 .2012, (续) 审查员 李楠楠 (54)发明名称 飞机冲击动力学测试用格栅式燃油箱结构 抗毁伤评估方法 (57)摘要 本发明公开了飞机冲击动力学测试用格栅 式燃油箱结构抗毁伤评估方法， 包括以下步骤： S1、 理论评估： S1 ‑1、 速度衰减 规律评估； S1 ‑2、 空 腔形态表征； S2、 实验评估； S3、 数值分析评估： S3‑1、 本构模型建立； S3 ‑2、 失效模型建立； S3 ‑3、 数值分析模型建立； S4、 结果对比。 本发明的格栅 式燃油箱结构抗毁伤评估 方法包含理论评估、 实 验评估和数值分析评估三种方法， 可用于各类受 高速射弹侵彻的多格栅燃油箱结构的抗毁伤设 计、 评估及验证等， 基于理论和实验相结合经验 证的数值分析模型， 考虑了多物理量的变化影 响， 与理论和实验相 互补充， 形成完整的评估方法。 [转续页] 权利要求书4页 说明书8页 附图5页 CN 114692318 B 2022.08.26 CN 114692318 B (56)对比文件 刘小川等.作战飞机关键结构易损性评估方 法研究进 展与展望. 《航空科 学技术》 .2021, 张宇等.高速球形弹丸对飞机油箱结构的毁 伤效应影响. 《装备环境工程》 .2018,(第09期), 第9-14页. 韩璐等.飞机油箱水锤效应 影响因素及其影 响程度研究. 《航空工程进 展》 .2018,(第04期), 第43-54页. 郭军等.油箱水锤效应试验方法研究. 《航空 科学技术》 .2019,(第0 3期),第67-74页. 蔡海亮等.射弹高速打击下油箱空腔动力学 研究. 《航空学报》 .2012,(第07期),第24- 31页. 张宇等.充液格栅结构抗 射弹冲击数值模拟研究. 《科 学技术与工程》 .2020,(第19期),第 122-128页. 郭尚生等.榴弹破片对坦克火炮身管毁伤效 应的数值仿真. 《弹道学报》 .2014,(第04期),第 111-114页. 白强本等.高速破片撞击飞机油箱的数值模 拟研究. 《兵工自动化》 .2014,(第01期),第40 -43 页. 李亚智等.充液箱体受弹丸撞击下动态响应 的数值模拟. 《机 械强度》 .20 07,(第01期),第 147-151页. 张宇等.V形铝合金靶板双射弹高速冲击损 伤特性. 《航空科 学技术》 .2020,(第09期),第75 - 81页.2/2 页 2[接上页] CN 114692318 B1.飞机冲击动力学测试用格栅式燃油箱结构抗毁伤评估方法， 其特征在于， 包括以下 步骤： S1、 理论评估： S1‑1、 速度衰减规律评估： 高速运动的射弹击穿充满流体的格栅式燃油箱时， 存在射弹 和格栅式燃油箱 壁板的接触， 即固体 ‑固体接触， 同时还存在射 弹和格栅式燃油箱内部流体 的接触， 即固体 ‑流体接触， 基于动量定理， 分别获得固体 ‑固体接触、 固体 ‑流体接触中射 弹 速度随时间的变化关系， 针对含有一个格栅单元 的充满流体的格栅式燃油 箱， 射弹先后击 穿格栅式燃油箱的前后壁板， 建立高速射弹侵彻固体 ‑流体‑固体模型， 提出高速运动的射 弹侵彻充满流体的格栅式燃油箱过程中速度变化半经验公式， 得到射弹击穿充满流体的格 栅式燃油箱时的理论 射弹速度衰减规 律， 如下式所示： 式中， Vp为射弹分别侵彻格栅式燃油箱前壁板、 侵彻格栅式燃油箱内部流体以及侵彻格 栅式燃油箱后壁板过程中的速度， c1和c2为两个无量纲修正参数， t 为射弹运动时刻， t2为射 弹开始侵彻后壁板 的时刻， v0为射弹侵彻前壁板时的初速度， 将前壁板按照厚度等效修正 为流体结构， c1v0表示射弹进入格栅式燃油箱内部流体时等效修正的初速度， v2为射弹开始 侵彻后壁板的时刻对应的射弹速度， ρw为格栅式燃油箱 内部流体密度， R0为射弹的直径， mp 为射弹的质量， Cd为射弹的阻力系数； α 和β 为修正整合参数， 如下式所示： 式中， a为静阻力系数， b为动阻力系数， ρt为格栅式燃油箱 材料的密度， Yt为格栅式燃油 箱材料的屈服强度； 通过等效修 正后的初速度计算t2和v2如下式所示： 式中， xp为射弹开始侵彻后壁板的时刻对应的射弹位移； S1‑2、 空腔形态表征： 针对含有一个格栅单元的充满流体的格栅式燃油箱， 高速运动的 射弹穿过格栅式燃油箱的壁板后对其内部流体造成冲击产生的空间区域为空腔， 忽略射 弹 高速入水 的热效应， 由能量守恒定律可知， 射弹的动能损失等于流体和空腔获得的动能和权　利　要　求　书 1/4 页 2 CN 114692318 B 3