优化设计次口径球缺罩成形装药结构

运用ANSYS/LS-DYNA仿真软件,进行了次口径球缺罩的成形装药结构参数对侵彻体形成的影响规律的数值模拟研究.采用端面环形起爆方式,优化设计次口径球缺罩的成形装药结构,找出形成最佳杆式EFP的次口径球缺罩的圆弧曲率半径、药型罩壁厚及成形装药高度的最优值;当内圆弧半径为40mm、壁厚为1.8mm、装药高度为45mm时,仿真得到了成形形态和成形参数都较佳的杆式EFP,其头部速度达到2 532m/s,长径比为3.2.同时,得到了杆式EFP成形参数速度和长径比等随次口径球缺罩的圆弧曲率半径、药型罩壁厚和成形装药高度的变化规律曲线,为今后优化设计EFP战斗部提供参考依据.     

基于LS-DYNA的掘进武器前级聚能侵彻分析

应用LS-DYNA软件对不同掘进武器系统设计方案中前级聚能射流侵彻混凝土掩体进行数值模拟。结合相关理论对其产生的射流形状、速度和侵彻效果进行分析,并分析侵彻装置的药型罩厚度、起爆位置和选择炸药对聚能杆式侵彻体的影响。通过侵彻数值模拟,验证了掘进武器系统设计方案的可行性。     

多点起爆方式对EFP侵彻能力增益的研究

为了提高爆炸成型弹丸EFP的侵彻能力,选择环形多点起爆的方式形成EFP侵彻体。利用有限元程序LS-DYNA模拟不同起爆半径、药型罩弧度半径和药型罩切边角对EFP成型的影响规律,通过优化得到了2个成型较好的EFP结构。结果表明:相比中心点起爆方式,多点起爆方式形成的2个EFP速度分别提高了14%和11.6%,长径比分别提高了100%和13.2%,密实度分别提高了95.3%和72.1%,侵彻深度分别提高约1.54倍和0.378倍。3个参数中,起爆半径和药型罩弧度半径对EFP的速度、长径比影响较大,对密实度影响较小; 药型罩切边角对EFP的密实度影响较大。     

带隔板装药的杆式射流成型试验及侵彻特性分析

带隔板偏心的亚半球罩装药可形成杆式射流,为研究其成型及侵彻特性,以等质量原则设计了3种偏心的亚半球药型罩,开展杆式射流成型的X光试验及静破甲试验,对比不同变壁厚方式偏心亚半球罩杆式射流的成型形态及侵彻能力,找出了形成最佳杆式射流的药型罩变壁厚。研究结果表明,罩顶和罩口厚、中间薄形状形成杆式射流的杵体小,成型效果最佳,侵彻能力强,孔径均匀。通过理论研究杆式射流的成型参数,获得了杆式射流的速度和质量分布,罩顶和罩口部厚、中间薄形状药型罩形成杆式射流的质量较传统单锥罩提高22%,头部速度提高10%.     

聚能杆式射流侵彻混凝土和岩石靶体试验与数值模拟

为研究聚能杆式射流成型及其对混凝土和岩石靶体的侵彻破坏特性，分别开展了大隔板聚能装药射流成型X光试验及侵彻混凝土和岩石靶试验。同时，利用ANSYS/AUTODYN有限元软件，针对大隔板聚能装药爆轰波演化过程、杆式射流成型及侵彻混凝土和岩石过程进行了数值模拟，结合试验结果分析了聚能杆式射流对混凝土和岩石靶体的侵彻毁伤特性。研究结果表明：大隔板聚能装药炸药采用Lee-Tarver状态方程能够较为准确的描述爆轰波的传播过程，射流参数（侵彻体长度、射流长度、射流头部速度和射流直径）与试验相比最大误差为12.8%。大隔板聚能装药起爆后可形成大长径比的杆式射流，侵彻后的混凝土和岩石靶中均有明显的开坑区，但侵彻混凝土过程中扩孔作用不明显。其中，侵彻试验中混凝土靶形成的侵彻深度和侵彻孔径相较于岩石靶分别提高了46.7%和48.1%，而岩石靶表面破坏程度和开坑区域均大于混凝土靶。与混凝土靶相比，由于射流侵彻岩石靶过程中裂纹的不断扩展，形成的裂纹长度和宽度均大于混凝土靶，因此靶体损伤范围较大，内部破坏严重。     

多模式聚能破甲战斗部技术研究

为了开发一种射流型多模式战斗部,使其穿深能力明显高于EFP,采用了90°铜药型罩聚能装药结构,不同起爆方式与炸高调节机制结合,使同一种聚能装药可分别形成长径比差异较大的长射流或杆式射流。试验表明,选择中心单点起爆与典型制式炸高结合,形成的杆式射流穿深较浅而开孔直径较大;选择环形多点起爆与有利炸高结合,形成的长射流穿深较高而开孔直径较小,不仅使两种聚能侵彻体的穿深能力具有明显差异,而且还可实现破甲-杀伤多用途。     

多点起爆对双层药型罩爆炸成型弹丸成型及侵彻特性的数值模拟研究

起爆方式对双层药型罩爆炸成型弹丸（EFP）成型特征参数及终点毁伤效应具有重要影响。基于双层药型罩EFP战斗部静爆试验结果,利用ANSYS/LS-DYNA非线性有限元动力学软件研究了起爆点数目对双层药型罩EFP战斗部成型及侵彻特性的影响规律。研究结果表明：当起爆点数目在4～8时,双层药型罩EFP战斗部可起爆成型具有良好空气动力学特性及优良终点毁伤效应的带尾翼大长径比聚能侵彻体;当起爆点数目为6时,双层药型罩EFP战斗部成型侵彻体终点毁伤效应的最大侵彻深度达到1.07倍的装药口径,较端面单点中心起爆方式获得侵彻体侵彻钢靶的最大深度提高了32%.     

起爆方式对半球型药型罩射流形成影响的数值模拟

为了研究起爆方式对杆式射流形成的影响，利用ANSYS／LS-DYNA有限元软件，对同种装药结构条件下的半球形药型罩进行正向单点起爆、4点起爆、8点起爆，逆向4点起爆和8点起爆后形成的射流进行数值模拟．计算结果表明：起爆方式对射流的性能有着重要的影响，不同起爆方式在装药中形成不同的射流；正向8点起爆形成的射流头部速度和射流长度都比其他起爆方式好．     

环起爆位置对EFP成型的影响

针对环形起爆网络在多模成型装药上的应用问题,利用LS-DYNA仿真软件,通过改变环起爆位置,研究了起爆环距离药型罩的轴向距离和起爆环半径对形成侵彻体的速度、长径比等参数的影响规律.分析结果表明,起爆环半径对EFP成型的影响比较大,当起爆环半径从0倍增加到0.5倍装药口径时,EFP头部速度提高了37%,长径比增加了6.6倍;当起爆环到药型罩的轴向距离从0.34倍装药口径减小到-0.06倍装药口径时,侵彻体速度减小了42.7%,长径比降低了72.6%.数值模拟结果与脉冲X光摄影试验结果吻合较好,仿真与试验结果表明侵彻体速度和长径比与起爆环到药型罩的距离和起爆环半径分别呈线性变化和抛物线规律变化.     

起爆环半径对双层药型罩爆炸成形弹丸成形和侵彻特性的影响

起爆方式对双层药型罩爆炸成形弹丸(EFP)成形特征参数和终点毁伤效应有重要影响。利用ANSYS/LS-DYNA非线性有限元动力学软件研究了起爆环半径对双层药型罩EFP战斗部成形和侵彻特性的影响规律。研究结果表明,当起爆环半径的相对值φ为0.33~0.67时,随着起爆环半径相对值的增大炸药的能量利用率和侵彻体的特征参数显著提高。与端面单点中心起爆方式相比,当起爆环半径相对值为0.5时,双层药型罩EFP战斗部稳定成形侵彻体获得的动能增长了约19.7%,侵彻体的长径比增大了1.15倍,战斗部终点毁伤效应的最大侵彻深度约为1.14倍的装药口径。     

内刻槽弹体槽端J积分有限元弹塑性计算

利用弹塑性有限元计算了内刻槽弹体端部 J积分 ,为刻槽弹体材料研究提供了参考。     

弹管间隙对多管火箭密集度的影响

应用发射动力学理论，建立了考虑弹管间隙的多管火箭发射动力学方程．对某多管火箭武器弹管间隙与起始扰动及密集度进行了仿真，分析了弹管间隙与起始扰动及射击密集度的关系，为提高多管火箭射击密集度提供了一种思路。     

二硝基甘脲结晶条件研究

介绍了用硝酸重结晶及用硝硫混酸硝化甘脲直接制备二硝基甘脲晶体的方法及用二甲基亚砜制备二硝基甘脲晶体的结果。还讨论了硝酸浓度、混酸硝化系数、稳定处理温度、时间、搅拌等因素对二硝莽甘脲晶体大小的影响。     

高炮系统防空效能评价知识的自动获取

为了解决高炮系统防空效能仿真中战技指标的评价问题，本文提出了将神经网络学习知识转换为符号化特征表示示例，并通过分类决策树方法归纳为规则的知识自动获取方法，设计并实现了一个基于神经网络和符号归纳学习的高炮防空效能评价知识获取系统－EKANS，给出了分类决策树的链式数据结构和实现算法。系统兼有计算模型的精确性和符号模型的易理解性两大优势。目前该系统已研制成功。     

深弹新型复合引信分析及可行性研究

对深弹环境信息进行分析 ,在此基础上对深弹引信的发火控制系统的设计提出了两种深弹新型复合引信的设想 ,并分析了其可行性 .对深弹新型复合引信的反潜效能进行了仿真 ,得出它们的反潜效能 ,并与现有某深弹引信的反潜效能进行了比较 .     

鲍兴格效应对自紧身管残余应力影响规律的研究

根据炮钢材料的拉伸 -压缩特性 ,通过模拟实验 ,建立了以鲍兴格效应系数为函数计算自紧身管壁内任意一点残余应力的理论模型。与以往不同的是利用炮钢材料的拉伸 -压缩试样 ,通过拉伸 -压缩实验用最小二乘法拟合出鲍兴格效应系数与壁内最大拉伸变形量的关系。在计算自紧身管残余应力时 ,鲍兴格效应系数不再被视为常量而被视为变量 ,因此 ,这就克服了以往鲍兴格效应系数取平均值所带来的误差。本文采用修正的 Mises屈服准则以及形变理论 ,按广义平面应变问题 ,建立了强化材料的应力应变模型 ,导出了具有应变硬化 ,鲍兴格效应系数被视为变量的强化材料液压自紧圆筒的残余应力公式。实验也表明 :用鲍兴格系数为变量的理论模型进行炮钢材料自紧身管的残余应力计算更合理 ,更能反映自紧火炮身管的实际状态。     

火炮身管弯曲度、炮口角检测系统的研究

介绍一种以半导体激光束作指向，ＰＳＤ作光斑位置检测，计算机进行实时数据处理的测量火炮身管弯曲度和炮口角方法．并用该检测系统对３７ｍｍ高、５７ｍｍ高、８５ｍｍ加农火炮身管进行了弯曲度、炮口角的测量，对此作了重复性试验和精度分析．实验证明该方法具有高效、简便、快速、准确的特点．