预控破片战斗部威力场可视化仿真系统设计

为了准确描述预控破片战斗部爆炸过程,设计并建立了虚拟战斗部爆炸仿真系统。该系统通过各功能模块集成,实现了战斗部爆炸威力场的动态生成,在UG几何建模和LS-DYNA数值仿真结果的基础上,通过材料参数修改和算法改进,实现预控破片场可视化仿真,利用C++进行接口处理程序开发,得到预控破片飞散特性数据文件。以某型预控破片战斗部为例进行了实例分析,仿真结果与理论基本一致,验证了模型建立的有效性和仿真系统的可靠性,为预控破片战斗部设计和效能评估提供参考。     

常规战斗部拦截TBM毁伤评估系统仿真研究

文中建立了毁伤评估系统仿真模型,在系统功能分析的基础上,建立了评估系统的总体框架.基于数据库技术和VRML技术,对系统实现的关键技术进行分析.利用该系统对某一破片战斗部拦截TBM过程进行了仿真分析,分析结果表明破片场的散布是提高拦截TBM战斗部威力的一个重要因素.     

基于LS-DYNA计算结果的破片战斗部虚拟打击仿真

为了完整描述破片战斗部打击轻装甲目标的全过程,建立了破片战斗部打击仿真系统.该系统实现了基于LS-DYNA计算结果的动态破片场生成,使用射击迹线仿真模型确定了破片的飞行弹道,采用THOR模型分析了目标的侵彻毁伤.该系统使用标准C++和glut库进行程序编译,实现了虚拟打击仿真的三维漫游显示.以某战斗部为例进行了算例分析,并与试验进行了对比,结果表明,仿真与试验的破片着靶总数基本一致,但在分布上有一定的差别;利用该系统进行战斗部设计和评估能够减少靶场试验次数和降低试验费用.     

战斗部威力场仿真系统设计与实现

介绍一个实现导弹战斗部威力场数值仿真的集成化软件系统。按照威力场仿真的功能要求，对系统框架和接口进行了设计，给出了战斗部预制破片建模和参数化有限元建模的方法。完成的系统集成了有限元建模、力学仿真和后处理工具。系统能够实现上述工具的协同工作和数据集成，根据数值计算结果计算战斗部破片空间飞散参数和冲击波载荷。仿真实例运行结果表明系统能够满足设计人员的要求。     

基于Matlab 的破片战斗部快速设计

针对快速进行破片战斗部方案设计的需求,基于Matlab 平台开展破片战斗部快速设计。依据破片战斗部 结构特征及威力参数模型,选取破片战斗部的6 个基本特征进行战斗部方案结构描述,建立破片战斗部快速设计系 统,应用工程模型进行破片战斗部威力参数计算和分析,实现对破片战斗部设计方案的快速评价和优化。结果表明, 该设计系统可应用于破片战斗部快速设计和威力分析。     

射击迹线技术在战斗部破片场仿真中的应用

为模拟战斗部破片的宏观可控性和微观随机性，建立了描述广义杀伤战斗部起爆及破片飞散的射击迹线仿真模型（Shot-line model)，应用于几种典型的破片战斗部中，并通过视境仿真技术生成各破片场仿真场景，该模型将为战斗部设计，威力评定、目标毁伤等研究提供帮助。     

单兵火箭弹炸高优化的数值模拟与试验研究

为研究杀伤战斗部的空炸威力,建立战斗部有限元模型和破片着地坐标计算模型,利用有限元分析软件ANSYS/LS-DYNA对战斗部动态起爆过程进行了数值模拟。根据模拟得到的破片初速和飞散方向,结合破片在空气中的速度衰减公式以及对无防护有生目标的78 J动能杀伤标准,计算出有效杀伤破片在地面的坐标,并对不同炸高条件下有效杀伤破片在地面目标靶上的分布情况进行分析。研究结果表明：炸高为8 m左右时,战斗部满足杀伤威力指标要求;仿真结果与试验结果基本吻合。     

预制破片战斗部对空中目标的动态毁伤威力仿真

为有效评估预制破片战斗部的毁伤效能,文中针对空中目标进行了动态毁伤威力研究。根据预制破片战斗部的结构特点,从爆炸瞬间的运动初始状态出发,建立了破片群的空间运动模型,并基于Matlab仿真得到了确定时刻对应的破片群空间分布规律及其相应的破片状态。结果表明,在总质量一定的前提下,Ф5mm的预制破片的装填数量多,爆炸初速和动态飞散角大,并且在15ms后飞行距离较远。仿真结果可以为该型预制破片战斗部的总体优化提供理论依据。     

球状和六面体状预制破片穿甲数值仿真

为了论证战斗部装填六面体状预制破片的可行性,节约试验费用,缩短研制周期,利用ANSYS／LS．DYNA对球状和六面体状预制破片穿甲过程进行了数值仿真对比分析。数值仿真模型对球状预制破片的仿真结果与实验结果相比,比较接近试验结果,表明数值仿真模型具有一定的可信度。运用同样的数值仿真模型对六面体状预制破片穿甲过程进行数值仿真,结果显示可以满足穿甲威力要求,但与球状预制破片有很大差异。     

杀爆战斗部设计专家系统研究

采用VC6.0编程语言、OpenGL 3D API图形库和数据库技术,开发了一种快速杀爆战斗部建模与威力分析的专家设计系统。该系统可对杀爆战斗部快速几何建模,特征参数自动计算,破片、冲击波威力参数计算与分析,用于杀爆战斗部方案快速设计和威力评估。     

EFP战斗部破片场复合技术研究

为提高破片模式的毁伤效能,提出了一种将预制破片群与药型罩破片群相结合的复合破片场成型技术,给出了复合破片战斗部的弹体结构,对破片场的成型过程进行了数值仿真,并进行了实验验证。研究结果表明:采用该技术的战斗部,可形成中心区域为药型罩破片群、外环为预制破片群的复合破片场,且形成的破片场密度均匀,径向散布角达22.5°; 该复合破片场成型技术可应用于巡飞弹战斗部。     

再入式大面积杀爆战斗部威力评定方法研究

介绍了一种新型的破片威力描述方法－射击迹线仿真理论。以此为基础，对再入式大面积杀爆战斗部作战威力作了系统的模型描述。给出了仿真算例。     

中心管三点同步起爆方式对杀伤战斗部毁伤威力的影响

对杀伤战斗部在中心管三点同步起爆方式下的毁伤威力进行数值仿真研究及验证试验。结果表明:相同装药结构战斗部条件下,相对于两端点同步起爆方式,采用中心管三点同步起爆方式的破片初速峰值降低10.1%,破片初速最小值提高8.1%,爆轰能量沿轴向得到匀化分布;且破片的飞散角提高32.0%,打击范围增大。静爆试验结果验证了其对毁伤威力的影响。     

瞄准式战斗部杀伤装置结构设计研究

采用定向战斗部是提高防空导弹作战效能的主要途径之一,为提高瞄准式定向战斗部的杀伤威力,需要对战斗部杀伤装置的主要参数进行设计与优化。根据防空导弹作战需求对瞄准式战斗部的破片静态初速和静态破片束锥角进行了设计。运用格尼公式计算出了圆柱形前置破片结构的装药-破片质量比mc / mf. 通过选择起爆方式获得不同破片束锥角,并采用内凹式破片层设计以保证该角度的实现,计算得出了所需的内凹式破片层曲率半径。破片场密度与破片存速计算结果表明:在静态爆炸条件下,破片束锥角为10毅和30毅时,破片场密度满足毁伤要求的最远距离, 分别为71. 0 m 和23. 2 m,战斗部的两种起爆模式适合在不同的作战距离上使用,对战术弹道导弹目标具备较强的毁伤能力。     

导弹战斗部破片杀伤试验误差分析

导弹战斗部设计、试验中的破片威力试验，一般采用静爆法，即将战斗部置于一定高度的托弹架上，根据战斗部的威力大小和测试项目布置靶板、靶网、传感器及各种测试仪器。战斗部的威力试验多采用一靶一网、多靶多网、使用测试仪等方法，但这些方法都不能准确反映战斗部的爆炸威力，不同品种、不同批次的战斗部的试验结果存在很大差异。如某型号导弹的试验中，各批破片数和破片初速均有一定差别，     

结构参数对复合装药战斗部破片特性的影响

为了研究结构参数对复合装药战斗部破片特性的影响,采用AUTODYN-3D有限元计算软件,比较分析了复合装药战斗部在中心单点和内外同时两种起爆方式下爆轰波传播与壳体破碎过程,获得了壳体壁厚与中心装药直径对复合装药战斗部破片平均质量、破片速度等参数的影响规律。计算结果表明,随着壳体壁厚的增加或者中心装药直径的减小,单点起爆下破片平均质量相对于内外同时起爆下提高的倍数越来越大,战斗部在不同起爆方式下威力输出差异越来越明显;静爆试验结果表明,内外同时起爆下的破片平均速度、冲击波超压和验证靶冲孔数较单点起爆下分别提高了27.1%、31.4%和39.3%,试验结果与仿真计算结果吻合较好。     

定向驱动预制破片战斗部数值模拟与试验

为研究预制破片在炸药驱动下的飞散情况,使毁伤单元朝指定方向集中飞散,形成毁伤元素增益区,以提高预定区域的杀伤威力。以某火箭战斗部为平台,设计了炸药柱与钨球结合的定向战斗部结构。利用LS-DYNA软件对爆炸驱动预制破片战斗部威力进行了数值模拟,获得了钨球的速度和空间分布规律。设计了试验方案并进行了靶场试验。通过与模拟结果比较,证明二者基本一致,可为定向战斗部的设计和模拟计算提供参考。     

战斗部轴向双环起爆数值仿真及试验研究

对典型中心管预制破片战斗部在轴向单环起爆与轴向双环起爆两种方式下的毁伤效能进行数值仿真研究,结果表明：相比于单环起爆,战斗部轴向双环起爆可以提高破片初速和调整爆轰波形。据此,设计了“一入两出”的战斗部轴向双环起爆网络,并进行战斗部静爆试验。试验结果与仿真结果相差小于5%,同时验证了该起爆网络的作用可靠性和实用性。     

基于射击线和粒子系统技术在定向战斗部威力仿真中的应用

为了能够直观地描述破片的形成及其毁伤作用等过程的特性,设计一种定向战斗部威力可视化仿真平台.根据轴向增强型定向战斗部毁伤场所呈现的具体特征,创建了以射击线、粒子系统技术为基础的轴向增强型定向战斗部威力仿真模型,以该技术为核心开发了定向战斗部威力可视化仿真平台.仿真平台运行结果表明:该技术可较好描述定向毁伤元的形成、运动和命中等过程特性,能够形象直观地给出弹目作用过程,可为定向战斗部威力优化设计提供参考.     

杀伤爆破战斗部杀伤威力的多目标优化

杀伤爆破战斗部杀伤威力一直是杀伤爆破战斗部设计中关注的技术指标之一.基于Stochastic随机破碎模型和破碎性试验对杀伤爆破战斗部威力参数进行研究,分析装药种类、弹体壁厚和弹体材料对杀伤爆破战斗部有效破片形成的影响规律.以弹体材料参数和弹体厚度为设计变量,以有效破片的数量和平均动能最大为优化目标,采用非支配排序遗传算法得到不同设计变量条件下的Pareto最优解集.结果表明:Stochastic随机破碎模型可以有效地反映战斗部形成有效破片的质量分布规律;基于代理模型和多目标遗传算法的战斗部杀伤威力优化方法,能够有效提高杀伤爆破战斗部的杀伤威力,优化结果可为杀伤爆破战斗部设计提供参考.