一种新型地雷战斗部的数值模拟研究

针对地雷的毁伤目标和特性,提出一种新颖的多棱柱状药型罩结构,其可看作由八个楔形罩对称排列相邻连接而成.应用非线性有限元软件完成了爆炸载荷下多棱柱状药型罩形成射流过程的数值模拟,结果表明新型药型罩结构能够实现预期设想,形成一股汇聚射流.研究结果为地雷战斗部研究提供了一种新的选择.     

辅助药型罩尺寸大小对半球形药型罩射流成型影响的数值模拟

为研究辅助药型罩尺寸对半球形药型罩射流成型的影响,采用数值模拟的方法对加装辅助药型罩结构的半球形药型罩射流形成性能进行了研究。结果表明：加装辅助药型罩后半球形药型罩所形成的射流质量相较于单一半球形药型罩具有明显提高,辅助药型罩直径d=0.6D,厚度h=0.1D时所形成的射流综合性能与其他方案相比较好,采用该方案与单一半球形药型罩进行半无限钢靶的侵彻对比,侵彻深度提高了76.8%。     

环形切割器性能数值模拟研究

现代大型水面舰艇大多采用多层舱室、复合装甲甲板、侧舷等技术,提高抗打击能力,这就要求半穿甲反舰导弹战斗部需要有更大的侵彻能力,才能有效对海上大型水面舰艇实施有效的打击。采用环形切割器作为高效毁伤战斗部的前级,可大大提高战斗部的威力。本文利用LS-DYNA建立了数值仿真模型,分析了射流形态、射流速度、起爆方式等影响环形切割器破甲的因素。仿真结果表明:药型罩开口直径6cm,可以有效切割5cm厚靶板。     

环形切割器性能数值模拟研究

现代大型水面舰艇大多采用多层舱室、复合装甲甲板、侧舷等技术,提高抗打击能力,这就要求半穿甲反舰导弹战斗部需要有更大的侵彻能力,才能有效对海上大型水面舰艇实施有效的打击。采用环形切割器作为高效毁伤战斗部的前级,可大大提高战斗部的威力。本文利用LS-DYNA建立了数值仿真模型,分析了射流形态、射流速度、起爆方式等影响环形切割器破甲的因素。仿真结果表明:药型罩开口直径6cm,可以有效切割5cm厚靶板。     

线性变壁厚药型罩形成射流的数值模拟

采用有限元程序对顶部薄、底部厚的变壁厚药型罩爆破形成聚能射流的过程进行二维仿真模拟。以罩壁的变化率为特征,讨论了线性变化率为0.78%-7.83%的8种药型罩爆破形成射流的形态和射流形态参数的变化,并与等壁厚药型罩爆破形成的射流进行了对比。结果表明,罩壁的变化率对射流的形状、长度和断裂时间均有较明显的影响;对于本文所采用的装药结构而言,变化率在2%左右的线性变壁厚药型罩爆破效果最佳,并优于同等装药条件下线性等壁厚药型罩的爆破效果。     

线性变壁厚药型罩形成射流的数值模拟

采用有限元程序对顶部薄、底部厚的变壁厚药型罩爆破形成聚能射流的过程进行二维仿真模拟。以罩壁的变化率为特征,讨论了线性变化率为0.78%-7.83%的8种药型罩爆破形成射流的形态和射流形态参数的变化,并与等壁厚药型罩爆破形成的射流进行了对比。结果表明,罩壁的变化率对射流的形状、长度和断裂时间均有较明显的影响;对于本文所采用的装药结构而言,变化率在2%左右的线性变壁厚药型罩爆破效果最佳,并优于同等装药条件下线性等壁厚药型罩的爆破效果。     

可瞄准预制破片战斗部数值模拟与试验研究

摘 要：利用ANSYS/LS-DYNA有限元分析软件对可瞄准战斗部变形过程与破片飞散过程进行数值模拟研究,获得破片初速、飞散角及不同距离处的破片密度,并通过样弹静爆试验对可瞄准战斗部设计进行验证研究。研究发现,可瞄准战斗部具有较高的破片初速、较固定的破片飞散角以及较高的破片密度,在导弹满足远距离精确探测并精确给出弹目交会时目标方位的情形下,未来防空导弹战斗部上可优先采用可瞄准战斗部。     

柱锥结合罩射流成型过程数值模拟研究

为了更好地研究柱锥结合罩的成型机理,建立了带壳体柱锥结合罩战斗部仿真计算模型;得出了射流头部速度与射流最大速度变化规律;并分析了时程曲线的变化趋势以及产生这种变化的原因.针对柱锥结合罩结构的特殊性,合理的选用材料模型及单元算法等参数,运用LS-DYNA 3D对射流的形成进行了数值模拟.研究结果表明:柱锥结合罩在压垮过程...     

一种新型聚能破甲战斗部及其发展趋势探讨

针对当前以单罩聚能效应为主的聚能破甲战斗部，提出一种新型多罩复合聚能装药结构，探讨了其成型机理和联合破甲原理，系统研究了主要装药结构参数对破甲效果的影响。实验结果表明，该聚能装药结构比EFP装药结构，在保持穿孔孔径相当和同等装药条件下，可以提高穿深50%左右。在此基础上，进一步提出反反应装甲目标新型聚能装药结构，深化了聚能效应的内涵，丰富了打击目标的手段。     

战斗部侵彻过程中PBX装药动态损伤数值模拟

为研究战斗部侵彻过程中PBX装药的动态力学性能及损伤情况,进行缩比弹侵彻半无限大混凝土靶板的数值模拟。PBX装药采用内聚力裂纹模型,通过计算PBX装药的损伤演化过程,获得单元裂纹宽度等关键参数,并分析过载、轴向应力及损伤程度,同时计算分析有机玻璃、聚四氟乙烯等材料作为缓冲层对装药动态损伤的影响。结果表明:1)基于内聚力裂纹模型的PBX装药自定义材料模型能很好地模拟装药的动态力学性能及损伤;2)使用缓冲层可以有效地保护战斗部内部装药;3)有机玻璃作缓冲材料用于改善装药力学环境的效果更加明显。     

不同倾角侵彻下半穿甲战斗部结构件受力仿真分析

利用有限元软件LS-DYNA建立了某型半穿甲弹战斗部模型,进行了在初始速度为300m/s,靶厚为34mm,倾角分别为0°、15°、30°、45°、60°条件下的侵彻数值模拟,对战斗部穿甲性能进行了研究,分析在侵彻过程中不同倾角对战斗部内部结构部件所受过载、应力及应力集中位置分布的影响。结果表明:小倾角侵彻时内部结构件所受最大应力随倾角的增大略有减小;大倾角侵彻时内部结构件所受最大应力随倾角的增大而增大,容易出现变形和失效,最终可能影响战斗部的整体功能。     

线型聚能装药切割钢板过程的数值模拟

用AUTODYN -2D计算软件对线型聚能装药切割钢板的过程进行了数值模拟 ,分析了射流形成过程中各种参数的分布规律 ,并对射流切割钢板的宽度、厚度等进行了预测。模拟计算与实物试验结果的相对误差为 10 6%～ 11 9% ,是在工程上允许的范围内。这说明 ,数值模拟方法可用于聚能装药的优化设计和切割其他材料的研究     

破-破型串联战斗部前级爆炸对后级影响的研究

为了研究破-破型串联战斗部前级装药爆炸对后级装药的影响,采用三维数值模拟的方法,对前级装药爆轰波作用于后级装药殉爆以及两级装药间加装隔板隔爆进行了研究,同时研究了前后级不同间距时前级爆轰波对后级爆炸成型弹丸(EFP)速度及成型的影响。计算得出后级炸药殉爆距离的范围,在两级装药间加装隔板可以有效地减小爆轰波对后级装药的影响,起到隔爆效果。研究认为爆轰波对后级EFP速度的影响近似于某二次函数曲线的变化趋势,该计算结果可为破-破型串联战斗部结构设计提供参考依据。     

圆柱形战斗部爆炸破片特性研究

有端部封盖的圆柱形战斗部爆炸产生破片的特征很难用理论公式确定,而在战斗部接近爆炸情况下,爆炸破片的分布将直接影响结构的破坏模式。该文采用数值计算方法对有端部封盖的圆柱形战斗部爆炸时壳体破裂形成自然破片的过程进行了数值模拟,研究了战斗部壳体产生的破片空间分布及速度特性,探讨了破片尺寸的影响因素,并将破片的速度分布特性与相关实验结果进行了对比分析。结果表明：有端部封盖的圆柱形战斗部爆炸时,远离起爆点的端部封盖形成的破片速度最大,圆柱形壳体高度方向上的破片的质量差异是由破片的长度尺寸引起,圆柱形壳体轴向(沿高度方向)的膨胀应变率的差值是破片长度的主要决定因素。远离起爆点的壳体轴向膨胀应变率差值较小,是破片长度尺寸较大的主要原因。     

破-破型串联战斗部前级爆炸对后级影响的研究

为了研究破-破型串联战斗部前级装药爆炸对后级装药的影响,采用三维数值模拟的方法,对前级装药爆轰波作用于后级装药殉爆以及两级装药间加装隔板隔爆进行了研究,同时研究了前后级不同间距时前级爆轰波对后级爆炸成型弹丸(EFP)速度及成型的影响。计算得出后级炸药殉爆距离的范围,在两级装药间加装隔板可以有效地减小爆轰波对后级装药的影响,起到隔爆效果。研究认为爆轰波对后级EFP速度的影响近似于某二次函数曲线的变化趋势,该计算结果可为破-破型串联战斗部结构设计提供参考依据。     

椭圆形罩线型聚能装药射流成型过程数值模拟研究

为了获得椭圆形罩线型聚能装药射流成型的特点和规律,采用数值模拟的方法对其进行研究。运用正交设计方法和ANSYS/LS-DYNA软件得到了较优的试验方案和射流成型的数值模拟过程,以及射流成型过程的特点、3个典型时刻沿对称面射流速度梯度、射流最大速度和杵体最小速度随时间变化关系。结果表明,相对于常见的楔形罩LSC,椭圆形罩LSC形成的射流较长且均匀,质量相对较大,速度也较高;形成的杵体速度梯度小,横断面外形近似为椭圆形,质量相对较小且集中;射流最小速度位于两翼处而非杵体上。     

串联战斗部前级的环形切割器优化设计

为提高导弹的毁伤能力,拟在战斗部前端加装环形切割器.通过数值模拟对环形切割器进行了优化设计,通过靶场试验对环形切割器的毁伤效果进行了检验.结果表明,优化设计的环形切割器对80mm厚靶板切割效果显著,环形切割器在30°攻角下对40mm靶板具有很强的切割效果.研究结论为新型串联战斗部的设计提供了参考.