三种聚能装药结构侵彻靶板的数值模拟

为了研究单锥罩、双锥罩、球缺圆锥组合罩三种不同的聚能装药结构。利用Truegrid和有限元软件LS-DYNA对三种结构装药的射流形成和侵彻过程进行数值模拟。计算结果表明,双锥药型罩的侵彻效果更好些,但是,在大炸高情况下,射流的尾部容易断裂,影响射流的侵彻效果。     

不同外罩材料双层药型罩射流成型研究

环形聚能装药结构中,单层罩射流容易偏斜和飞散,不利于射流拉伸成型,最终影响射流的侵彻性能,双层罩射流中外罩材料形成的杵状物对内层射流起包覆作用,使得内层射流不易发生偏斜。为了研究双层药型罩形成的环形射流成型性能,设计三种不同材料组合的双层药型罩,即钢-紫铜、铝-紫铜和钨-紫铜,使用LS-DYNA有限元仿真软件开展相应的数值模拟研究。数值计算结果表明,外罩为铝罩的双层药型罩形成的射流具有良好的拉伸成型性能,较高的头部速度同时不易断裂。最终发现,具有合适结构和外罩材料的双层药型罩形成的环形射流侵彻性能优于单层罩射流。     

球缺形药型罩形成射流与EFP参数分析

结合前人研究成果,针对球缺罩成形过程不同于锥角罩的情况,分析了球缺罩爆炸加速和各微元相互连续挤压计算模型,提出了球缺罩成型射流和EFP参数的计算公式.并与文献实验结果进行了准确性验证.本文结果完全可用于实际工程运用.     

双层药型罩结构参数对其射流影响的重要度分析

由于传统的单层药型罩能量利用率较低,为了提高未来弹药的威力,许多专家提出了双层药型罩的概念,双层药型罩所形成的射流头部速度不但明显提高,而且射流性能也有所改善,并且还能够大大提高药型罩的利用率。为了深入研究双层药型罩结构参数对其形成的射流性能的影响程度,采用提出的数值模拟思路对文献中工况2的模型进行仿真计算并与其试验结果相比较,工况2的试验结果为内罩速度为2486 m/s,通过数值模拟思路仿真计算出其内罩速度为2410 m/s,数值模拟结果与试验结果误差不超过4%,保证了数值模拟的准确性。简述了双层药型罩形成射流的基本原理,同时设计不同结构参数的双层药型罩仿真方案并构造出正交设计表,采用正交设计方法分析双层药型罩壁厚、聚能装药高度、双层药型罩锥角对其形成射流的影响,以射流的头部速度为指标,通过极差分析方法得出不同因素对双层药型罩射流性能的影响程度,并且找到形成射流性能较优的结构参数。结果表明：在研究的范围内,影响双层药型罩射流性能的重要度排序为壁厚n﹥装药高度h﹥锥角α,通过正交设计得出的最优组合为A1B1C3,也就是双层药型罩锥角为50°、双层药型罩壁厚为2 mm、聚能装药高度为75...     

药型罩加工误差对射流性能影响的数值模拟

通过仿真分析药形罩内外轴偏移位移错位和偏移角错位对射流侵彻等效斜靶的影响,可以得出:以靶板运动方向为正,当药形罩外轴偏移量为正或药形罩外轴偏移角为正的时候,射流头部会形成一个向右的偏移量和径向速度,与靶板的运动方向一致,导致射流后期的侵彻能力下降,穿透靶板的时间较长,造成滑槽宽度和体积偏大,对于导弹的稳定性造成一定的破坏;当药形罩外轴偏移量为负或药形罩外轴偏移角为负的时候,射流头部会形成一个向左的偏移量和径向速度,与靶板的运动方向相反,造成滑槽宽度和体积也就相对较小,对靶板的损坏就不算明显,但射流剩余轴向速度保存得相对较好,为引爆炸药打下基础。     

双层复合罩罩顶过渡弧半径对侵彻结果的影响

为了研究成型装药双层药型罩射流的形成过程,应用非线性分析软件LS-DYNA对成型装药条件下的双层药型罩射流进行了数值模拟,分析了成型装药双层药型罩在不同罩顶过渡弧半径条件下对射流特性参数的影响.结果表明:成型装药条件下,双层罩不同罩顶过渡弧半径对射流的特性有不同程度的影响,合理调整罩顶过渡弧半径有助于改善射流性能,在工程上有一定的指导意义.     

金属与非金属双层药型罩射流形成及侵彻仿真

为研究非金属与金属双层药型罩相对于纯铜和铜/铝双层药型罩在聚能射流成型和侵彻方面的优势,在分析射流加速机理的基础上,以圆锥形内外壁等厚双层药型罩为计算模型,选用尼龙、聚乙烯以及橡胶三种典型的非金属材料作为外罩材料,铜作为内罩材料,应用AUTODYN显示动力学软件,选用COMP B炸药模型,采用中心点起爆的方式以及重启动技术,对各方案射流形成及侵彻过程进行了仿真。仿真结果显示聚乙烯/铜双层药型罩所形成的射流长度最小,橡胶/铜双层药型罩所形成的射流长度最长;聚乙烯、尼龙和橡胶三种非金属材料与铜组成的双层药型罩所形成的射流头部速度相对纯铜和铝/铜复合药型罩分别提高了16.4%/4.5%、15.6%/3.8%、16.3%/4.4%;聚乙烯/铜组合方案侵彻效果最好,分别比纯铜、铜/铝、尼龙/铜和橡胶/铜组合方案提高57.8%、45.1%、55.9%和40.5%。表明非金属与金属双层药型罩在能量转换方面具有明显优势,可为双层药型罩聚能装药结构设计提供参考。     

变壁厚双层罩形成聚能射流的数值模拟

针对等壁厚药型罩利用率低的问题,结合变壁厚与双层药型罩形成射流的优点,本文设计一种变壁厚双层药型罩结构。运用AUTODYN软件仿真分析了变壁厚双层药型罩形成射流的过程,与等壁厚双层罩形成的射流进行了对比,阐明了变壁厚双层药型罩的优势。具有变壁厚双层药型罩结构特征的药型罩可以明显提高射流头部速度与药型罩利用率;仿真分析了装药结构参数对聚能侵彻体成型的影响,获得了药型罩底部铝厚度和顶部铝厚度占总厚度的比对侵彻体成型性能的影响。     

灰关联分析聚能装药药型罩对射流性能的影响

通过数值模拟研究药型罩参数对聚能射流成形性能的影响,利用LS-DYNA软件计算出24种关于小锥角型药型罩形成射流的不同方案。其中药型罩材料、壁厚、锥角是影响射流成形性能的主要因素,应用灰色系统理论对所考虑的因素进行分析。建立了各个因素与射流性能之间的灰关联度矩阵,利用关联度矩阵指导了聚能装药战斗部结构进行优化设计。     

线型聚能装药射流形成的数值模拟

在装药参数相同、药型罩等锥角的条件下利用有限元分析软件ANSYS/LS-DYNA,数值模拟和分析对比了壁厚为1.5mm和2.5mm的药型罩形成线性聚能射流的过程。结果表明,装药条件相同,药型罩锥角不变时,壁厚的不同对的射流初期的形状、长度及头部速度均有较明显的影响,壁厚为1.5mm的药型罩形成的射流长度较长,射流质量所占的比例较大,射流头部速度较高。     

环形聚能装药射流二次汇聚数值模拟

在分析环形射流形成机理的基础上,利用ANSYS/LS-DYNA3D有限元分析软件对环形聚能装药的成型与侵彻过程进行了数值模拟.通过对环形药型罩及其聚能装药结构参数的合理匹配与优化,解决了环形药型罩形成射流的二次汇聚,其二次碰撞过程可增大射流的连续拉伸长度,优化后装药结构形成的射流有较大的速度,增加了破甲深度.该环形聚能装药结构为破甲弹设计提供了新的装药结构,可用于反坦克、反舰等威力导弹战斗部的设计.     

药型罩锥底形状微小变化对聚能射流与杵体分开时间影响的数值模拟

在同样装药的情况下,随着药型罩锥底直径的加大,它底部质量加大,同样能量的基础上它底部的速度梯度变化变大就加快了射流与杵体的分开,相反情况它底部的速度梯度变化变小,射流与杵体的分开时间要加长.利用ANSYS/LS-DYNA3D有限元分析软件,对在同种装药条件下,由于药型罩锥底形状微小变化对聚能射流与杵体分开时间影响过程分...     

一种新型石油射孔弹的数值模拟分析

为了提高油气井的产量及保护油气层,需要对射孔弹的设计理论及射孔机理进行大量的研究与分析,从而设计出一系列针对不同岩层,能够达到不同射孔要求的射孔弹.根据已有的射孔弹壳体要求,设计了一种由两层药型罩组合而成的新型双层复合罩.这种新型药型罩是由一个主装药和两个药型罩组成,应用Truegrid建立有限元模型,对不同药型罩模型进行数值分析,比较两种不同模型金属射流参数,为新型石油射孔弹的设计提供有力依据.     

Finite element analysis of the impact of liner thickness and hydrodynamic limit on the penetration depth of a shaped charge warhead

In this work, an identification method for the hydrodynamic limit of shaped charge jets (SCJs) is proposed using numerical analysis. To identify the hydrodynamic limit, we consider situations where two targets of the same density but different strengths are penetrated by the same SCJ. As a result, the SCJ corresponding with the hydrodynamic theory is a jet region with a velocity larger than 4 km/s. In addition, an investigation based on the hydrodynamic limit and liner thickness indicates that the penetration capability before and after the hydrodynamic limit improves as apex thickness decreases and base thickness increases, respectively. The simple and clear identification of the hydrodynamic limit is expected to be possible using the proposed method. Accordingly, a selective and organized liner thickness design can be developed.

     

浅析钨药型罩

药型罩的材料性能直接影响聚能效应的发挥。钨具有高密度、高声速、高熔点等特点，有很好的前景。因而介绍了钨及钨舍金药型罩，并指出了钨合金药型罩的制备工艺厦热处理问题。     

尾裙式EFP成型数值模拟研究

数值模拟研究了药型罩的直径与装药直径之比D／Dk、药型罩的边缘厚度t以及药型罩边缘倒角声对尾裙式EFP成型的影响规律,获得了形成较佳尾裙式EFP的上述三个参数取值范围分别为：D／Ok为O．96～0．98、t为0．002～0．0025Dk、β为45°～50°。     

硬岩掘进机高压水耦合破岩影响因素实验研究

硬岩掘进机(TBM)在硬岩甚至超硬岩段掘进时,采用高压水射流辅助破岩成为一种有效提高破岩效率的新的研究方向。由于高压水射流破岩受诸多因素影响,作用规律复杂,其破岩机理一直未能被准确揭示。主要利用正交实验方法研究水射流压力、喷嘴直径、喷嘴移动速度对破岩沟槽深度与沟槽宽度的影响,同时结合刀盘贯入度优化水射流压力、喷嘴直径、移动速度等关键参数,探索高压水射流与岩石耦合破岩规律,为进一步揭示破岩机理提供依据。     

超细晶粒镍药型罩的精密电铸试验研究

针对新型破甲聚能试验装置,分析了其核心部件药型罩的电铸过程中的电场分布。采取超窄脉宽电源和阴极旋转的方式,像形阳极、阴极电场局部屏蔽和去泡等辅助工艺措施,制备出高纯度、超细晶粒电铸镍药型罩。采用X射线等现代检测方法对电铸药型罩进行了检测,结果表明,药型罩含镍量不小于99.9%,电铸层晶粒尺寸小于100nm,且组织致密。晶体以细小的等轴-柱状晶方式生长,并存在明显的择优生长取向。电铸镍药型罩头部速度超过10km/s,射流的凝聚性和均匀性非常好,为提高破甲侵彻性能提供了保证。     

发动机缸套-活塞环摩擦磨损特性试验研究

利用缸套-活塞环摩擦磨损试验台研究了速度，温度，载荷，供油等因素对缸套-活塞环系统摩擦磨损特性的影响。试验结果表明，缸套-活塞环摩擦副在发动机工作循环中润滑状态不断发生变化。在试验条件下，温度对摩擦磨损有显著影响，载荷和速度对摩擦力的影响较小。