爆炸成型弹丸药型罩结构分析

通过爆炸成型弹丸（ＥＦＰ）物理模型的计算结果分析了球缺罩和大锥角罩ＥＦＰ的形成过程，并由实验结果给予证实，最后对ＥＦＰ罩的设计进行了探讨。     

抽出式EFP战斗部

在大炸距条件下使用ＥＦＰ时，其性能受到材料密度、极限拉伸以及所需的气动稳定性的限制。因此，大炸距下气动稳定的ＥＦＰ对均质装甲的侵彻能力局限在一倍口径左右。为了对付更硬的目标或减小ＥＦＰ战斗部的尺寸，需要对ＥＦＰ技术进行改进。由Ｔｅｘｔｒｏｎ Ｄｅｆｅｎｓｅ ｓｙｓｔｅｍｓ和美国陆军兵器研究和工程中心开发出一种新颖的、可突破这些限制的方法。该方法中的药形罩由两层组成，外层罩为一铁环，叠嵌在内层的钽罩     

药形罩及壳体结构参数影响EFP成形的数值计算研究

介绍了应用二维拉格朗日有限元软件ＤＥＦＥＬ的微机开发版本，进行药形罩曲率、装药壳体厚度、药形罩材料等参数影响爆炸成形侵彻体（ＥＦＰ）的数值计算结果，并通过与试验结果的对比分析，说明了结果的可靠性。为ＥＦＰ技术研究提供了一些理论根据。     

晶粒度对工业纯铁变形性能的影响

介绍工业纯铁的机械性能与合理的药形罩形成爆炸成形弹丸．（ＥＦＰ）的弹道性能之间的相互关系．研究的目的是通过优化药形罩材料改善ＥＦＰ的弹道性能．在准静态和动态拉伸载荷下，在应变率范围５×１０－４～１０４Ｓ－１和温度范围－１９６～８００℃内研究了三种不同晶粒度工业纯铁的机械性能。为了确定晶粒度和预加工对ＥＦＰ形状的影响，使用Ｂ混合炸药爆炸了７种质量工业纯铁药形罩．     

形成带尾冀爆炸成形侵彻体的一种独特方法

已经证明带尾冀爆炸成形侵彻体（ＥＦＰ）技术的推广提供了许多好处，例如控制ＥＦＰ尾部的皱褶，因此增加杆的密实性和性能，以及改善气动力特性。因为已经证明了将形成尾冀的许多方法实现或者集成在一个给定的战斗部结构上是有某些困难的。因此介绍一个在ＥＦＰ上形成尾冀的改进方法，它使用简单的制造方法使之容易集成。该工艺包括粘接一个适当形状的薄金属片到药形罩的凸例，并且几乎不需要改变战斗部的壳体和药形罩。使用这个形     

优化设计预期形状的爆炸成型弹丸

设计ＥＦＰ战斗部时，要综合考虑众多因素对ＥＥＰ性能的影响，随着计算机软，硬件技术的不断发展，计算机模拟在ＥＦＰ战斗部设计中将发挥更大的作用，将非线性优化此入到爆炸成型弹丸的计算机辅助设计之中，对药型罩的几何形状进行优化。     

爆炸冲击硬化对高应变率材料铜和铁的影响

本文描述了爆炸冲击硬化对高导无氧铜和工业纯铁一类高应变率机械材料性能的影响．这些有延伸性能的材料，以及那些作为标准的材料被用于模拟设计典型的爆炸成形弹丸（ＥＦＰ），其结果与实验得到的ＥＦＰ的Ｘ光照片相比较．对标准的或冲击硬化后的材料，导出的流动应力／应交关系都不能成功模拟ＥＦＰ．而冲击硬化材料的流动应力特性与现有材料的基本模型普遍是不符合的。以冲击硬化材料屈服应力和现有铁和铜的基本模型的观测趋势为基础，应用工作硬化的药形罩简单流动应力模型，发现ＥＦＰ编码模拟与实验是很一致的。     

形成带尾翼爆炸成形侵彻体的一种独特方法

已经证明带尾翼爆炸成形侵彻体（ＥＦＰ）技术的推广提供了许多好处，例如控制ＥＦＰ尾部的皱褶，因此增加杆的密实性和性能，以及改善气动力特性。因为已经证明了将形成尾翼的许多方法实现或者集成在一个给定的战斗部结构上是有某些困难的。因此介绍一个在ＥＦＰ上形成尾翼的改进方法，它使用简单的制造方法使之容易集成。该工艺包括粘接一个适当形状的薄金属片到药形罩的凸侧，并且几乎不需要改变战斗部的壳体和药形罩。使用这个形成尾翼的金属片方法，可能导致一个期望的旋转运动。此外，使用这种形成尾翼的方法，能够不改变炸药或者作用波形控制器或者使用昂贵的多点起爆系统。通过使用战斗部壳体周期性的不对称调整尾翼形成机理，能够产生旋转运动。与分析结果和试验结果同时讨论尾翼形成方法的细节，给出形成工艺的进一步分析。此外，讨论气动力特性证明尾翼ＥＦＰ和最佳旋转的好处。最后，给出终点性能数据。     

外壳对爆炸成型弹丸(EFP)的影响

不同材料外壳对爆炸成型弹丸（ＥＦＰ）成型的影响进行了实验研究，并通过理论计算，从弹丸总体结构对试验结果进行了分析．     

从成形、空气动力学和终点弹道方面优化EFP的形状

目前正在开发的或者正在生产的灵巧弹药使基于ＥＦＰ（爆炸成形侵彻体）的攻击系统一体化。这种战斗部的优点在于它的终点弹道能力达到１０００倍口径的斜距离。为了满足长炸高距离时终点弹道学的要求，ＥＦＰ的空气弹道学特性必须达到飞行稳定、小偏航角和相对低的阻力。本文介绍从成形、空气动力学和终点弹道学方面优化ＥＦＰ形状的过程，并给出与优化外形相关的结果。就一个基准药形罩而言，该综合方法可以使ＥＦＰ的形状优化所必须考虑的一些主要参数能得到确定和量化。该综合方法也表明一个简单的、容易使用的空气动力学编码的重要性，以及从许多数值表示的形状开始，它核准一种对比评价的价值。     

穿孔球缺罩形成杆式射流数值模拟研究

利用有限元软件对边缘有孔和无孔球缺罩的杆式射流形成过程进行了数值模拟。分析了球缺罩形成杆式射流的成型过程,并对有孔和无孔两种球缺罩的成型过程进行了对比,发现有孔罩所形成射流速度偏低、侧向速度不为零,并对此进行了分析讨论获取了孔洞对形成杆式射流的影响方式及其影响规律。最后对模拟结果进行了实验验证。证实该仿真和真实情况具有很好的一致性。     

获得大长细比EFP的研究

利用园筒模型建立了 EFP最大伸长条件 ,并据此编制程序对某 EFP的装药及药型罩结构进行了优化设计 .通过对 EFP成型过程的数值模拟和 X光摄影试验的对比 ,证明了该条件对于获得大长细比 EFP的装药及药型罩结构设计是可行的     

切割式多爆炸成形弹丸成形的数值模拟

利用LS-DYNA有限元软件对切割式多爆炸成形弹丸(MEFP)的弹丸成形过程进行了数值模拟,分析了药型罩的变形、蜂巢结构的切割特性和MEFP的速度和空间分布特点.结果表明,蜂巢切割结构可以有效地分割大曲率药型罩,最终形成具有空气动力外形良好、速度梯度分布合理的多个EFP,其散射空间和覆盖面可有效提高对目标的毁伤概率.数值模拟技术可以指导爆炸成形弹丸战斗部的设计和分析,有助于研究EFP的形成过程,对进一步展开聚能装药的理论研究也具有一定的指导作用.     

欧拉程序中描述分界面的网格线示踪点法(MOCL)

提出了一种新的分界面跟踪算法－－ＭＯＣＬ方法，新算法包括了两物质界面的相互侵蚀与分离。将工法加入到二维多流体网格法的程序中，对锥形罩形成射流的过程进行了数值模拟，结果表明本方法既简单又实用。     

药型罩结构参数对整体式MEFP成型的影响

为提高整体式多爆炸成型弹丸(MEFP)毁伤能力,采用LS-DYNA仿真软件,模拟了药型罩结构参数对弹丸成型的影响。基于研究结果优化设计了一种整体式装药结构,并对其进行了试验验证。结果表明:药型罩结构参数对弹丸的影响主要体现在弹丸形态上,随着药形罩曲率半径的增加,中心弹丸长径比及周边弹丸长度分别降低了40%和41.2%。周边弹丸形状逐渐由杆形弹向球形弹丸发展。随着壁厚的增加,中心弹丸长径比及周边弹丸长度则分别降低了22.2%和19.7%。周边弹丸拖尾逐渐减小,弹丸飞行稳定性增强。优化得到药型罩曲率半径和壁厚的最优值分别为77~82 mm和2.2~2.6 mm。设计的战斗部可有效穿透15mm厚45#钢靶,与数值模拟结果吻合较好。     

材料对双层药型罩形成串联EFP的影响

为研究材料对串联爆炸成型弹丸(EFP)形成的影响,在理论分析的基础上,提出双层药型罩形成分离EFP的判据。利用数值仿真软件AUTODYN,研究串联EFP形成的力学现象。进行双层药型罩EFP形成的实验研究,得到串联EFP形成过程的X光照片。试验结果与仿真结果比较吻合。从试验和仿真结果看出,分离EFP的形成,不仅依赖于内、外罩材料的选择,还与药型罩的结构设计密切相关。     

应用数值模拟和灰色理论计算分析聚能装药参数对聚能侵彻体成型性的影响

通过数值模拟研究了药型罩及装药参数对聚能射流成型性能的影响,在此基础上,运用灰关联理论对影响侵彻体性能的各个参数的灰关联度进行了分析。结果表明,药型罩高度、壁厚、锥角、装药高度是影响侵彻体成型性能的主要因素,改变药型罩高度可以实现对侵彻体成型性的控制,药型罩壁厚对侵彻体最后成型产生较大影响,药型罩锥角可以有效控制侵彻体头部和尾部速度差,灰关联分析结果可以作为药型罩设计中优先考虑的重要参数。     

射流侵彻混凝土靶的靶体阻カ计算模型与数值模拟研究

针对混凝土材料特性，应用球形空腔膨胀理论，得到了靶体阻力计算模型。通过与实验对比，验证了靶体阻力模型的可靠性。应用AUTODYN-2D程序对不同药型罩锥角条件下的射流形成以及射流侵彻混凝土靶过程进行了数值模拟。通过与闪光X射线高速摄影测量结果的对比，验证了聚能射流形成数值仿真结果的可靠性。通过数值仿真得到射流速度分布，从而得到虚拟原点位置。将数值仿真得到的侵彻空腔孔型与理论分析结果进行对比，二者吻合得很好。结果表明，应用本文空腔膨胀模型计算混凝土靶体阻力是可行的、可靠的。     

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%.