炸点深度对侵爆战斗部毁伤效果影响数值模拟

采用数值模拟方法,并结合试验分析对侵爆战斗部作用下的机场跑道毁伤效应进行研究,重点分析了炸点深度对侵爆战斗部作用下的机场跑道毁伤效应的影响。采用Lagrange算法与SPH算法转换可以实现侵彻效应和爆炸效应连续计算。研究表明:炸点深度对反跑道毁伤效果影响显著;炸坑面积随着炸点深度变化呈二次曲线变化;在弹靶确定条件下存在一最佳炸深,并可以通过本文方法得到。采用计算跑道各层吸收爆炸能量多少的方法可以对反跑道侵爆战斗部的毁伤效应进行机理分析。     

空爆毁伤地面机动目标扫描准则研究

文中主要针对多爆炸成型弹丸空爆战斗部,在分析区域识别和占空比识别两种不同扫描准则的基础上,应用蒙特卡洛方法计算了战斗部对目标的毁伤概率.通过仿真计算结果对比分析,获得了不同扫描准则对毁伤概率的影响,结果可为多爆炸成型弹丸空爆战斗部设计和选择使用扫描准则提供参考依据.     

导弹对混凝土目标侵爆毁伤评估方法

以定量分析侵爆型战斗部的导弹对混凝土目标的毁伤效果为主要内容．简要阐述混凝土目标侵爆毁伤的基本机理，给出了别列赞、修正别列赞的AИИН和基于空腔膨胀理论（CET）的侵彻计算模型以及战斗部爆炸对建筑物、人员的破坏杀伤模型，并基于一组作战条件想定，计算分析了某型导弹毁伤目标的效果，为试验中有关技战指标的评定提供较为有效可行的方法，对其作战运用具有一定的参考价值．     

偏心起爆周向多爆炸成型弹丸战斗部实验研究

为进一步提高周向多爆炸成型弹丸(MEFP)战斗部的毁伤效能,设计一种偏心起爆MEFP战斗部,制备了中心起爆和偏心起爆两种原理样机,并进行了静爆实验。结合数值模拟方法分析了周向球缺型药型罩形成爆炸成型弹丸(EFP)的成型及飞散过程,模拟结果表明,两点偏心起爆模式下,EFP成型后的长径比更大,且更密实;对两种不同起爆模式下MEFP战斗部的静爆实验结果进行对比,偏心起爆模式能够有效提升EFP毁伤元的平均速度、分布密度和侵彻威力。研究结果表明,两点偏心起爆可以有效提高MEFP战斗部的综合毁伤效能,为MEFP战斗部的设计与应用提供了参考。     

装药量及炸点深度对反跑道侵爆战斗部毁伤效应影响

为获得侵爆战斗部对机场跑道的毁伤效应,采用数值模拟方法及试验方法研究了装药量及炸点深度与炸坑面积的关系.采用Lagrange算法与SPH算法转换可以实现连续计算侵爆战斗部的侵彻效应和爆炸效应;通过数值模拟、试验分析及线性回归方法得到装药量、炸点深度与炸坑面积之间的关系式.结果表明,装药量对机场跑道毁伤效果的影响显著,装...     

杀伤爆破战斗部起爆方式对地面目标杀伤威力的影响

为提高杀伤爆破（简称杀爆）战斗部对地面目标的毁伤威力,利用靶场静爆试验和数值模拟方法开展了序贯起爆网络下的定向战斗部威力研究。基于LS-DYNA有限元程序分析不同起爆方式下杀爆战斗部的破片飞散规律,编写C语言程序获得有效破片落地时的分布密度和能量分布,结合毁伤概率法计算战斗部在落角、落速、落高不同运动参数下的有效毁伤面积。研究结果表明：偏心两线和偏心三线序贯起爆在定向方向的速度增益为20.3%、19.8%,序贯起爆可有效改善破片的飞散角,提高破片的落地动能和密度,进一步提高战斗部毁伤面积;偏心两线序贯起爆时战斗部的毁伤效能最高,有效毁伤面积增益最高可达809.1%;该毁伤面积计算方法可较好地反映出破片密度和动能对毁伤效能的影响,为不同起爆方式下杀爆战斗部的毁伤评估提供参考。     

杀爆战斗部破片对地面目标杀伤概率的工程算法

分析了破片场空间分布规律,介绍了一种空爆型杀爆战斗部杀伤概率的工程计算方法。计算得到了战斗部杀伤概率、破片分布密度图像,及不同杀伤概率下毁伤区域面积随爆高的变化曲线。结果表明,vc=700m·s-1、θc=70°时,杀伤概率为0.5或0.8时,毁伤区域面积存在峰值,其对应的最佳爆高为8m;战斗部不同方向上的破片分布密度曲线与实验结果吻合,证明该算法的有效性。     

杀爆战斗部对地面飞机的毁伤仿真研究

文中从地面飞机毁伤特性分析入手，结合杀爆战斗部特点和起爆策略，构建了目标超压‘和破片毁伤模型、战斗部超压和破片威力模型、弹目交会模型等，在典型条件下对地面飞机进行了毁伤仿真计算，为导弹作战运用研究和毁伤效果评估提供了一种切实可行的技术途径。     

杀爆战斗部对地面电子对抗装备的毁伤标准研究

针对杀爆战斗部对地面电子对抗装备的毁伤标准进行了研究,基于对杀爆战斗部的分析,并结合目标易损性,分别建立了适用于地面电子对抗装备的冲击波毁伤标准和破片毁伤标准,并通过分析与仿真,证明了所选标准的合理性和实用性。研究结果对于装备战损评估以及反辐射战斗部设计具有重要的理论意义。     

反辐射导弹战斗部多元毁伤效能研究

采用固体云爆剂驱动破片的方法,设计了一种反辐射战斗部,通过对目标的易损性分析,给出了冲击波及破片对目标毁伤的理论计算公式,分析对比了FAE与RDX装药对目标的高温毁伤情况。地面静爆试验结果表明战斗部在破片、冲击波及高温等多元毁伤方面具有理想的毁伤效果。     

温压战斗部装填比对毁伤威力的影响

为了研究温压装药的装填比对战斗部毁伤威力的影响,开展了以65%的奥克托今和35%的高活性级配铝粉为主要组份30 g温压装药爆炸后生成产物及输出能量特性的试验研究。依据试验结果,建立了表征温压战斗部毁伤威力的总能量和总比冲量的数学模型。借助一枚装填70 kg温压炸药的200 kg战斗部距地面1.5 m处的静爆试验的结果,利用数学模型计算了该温压战斗部起爆后距爆心不同距离处的冲击波超压和比冲量。结果表明,计算结果与静爆试验测量结果符合较好,验证了所建数学模型的正确性。应用该模型计算了200 kg温压战斗部爆炸后距爆心不同距离处的总比冲量随装填比的变化情况。表明装填比为40%左右时,有最大的总比冲量和毁伤威力。     

多层混凝土介质内爆炸相似性分析

为了研究多层混凝土介质内爆炸相似律,基于量纲分析法建立了多层混凝土介质内爆炸相似模型。利用有限元分析软件LS-DYNA分析了装药深度和缩尺比例对原型和缩比模型毁伤形态及毁伤效应参量相似性的影响,并以梯恩梯和含铝炸药进行原型和缩尺比例为1/2的缩比模型内爆炸毁伤相似性试验。结果表明：不同装药深度下的原型与缩比模型的毁伤形态相同,毁伤效应参量符合相似规律;靶板边界约束相同时,含铝炸药在原型和缩尺比例为1/2的缩比模型内爆炸毁伤具有相似性,缩比毁伤效应参量归一化后与原型的偏差在8%以内;随着缩尺比例的减小,毁伤效应参量与原型的偏离程度增大,可选用适当缩尺比例的缩比模型试验结果预测原型的内爆炸毁伤效应。     

周向毁伤线性聚能战斗部威力的仿真

为提高线性爆炸成型弹丸的毁伤概率,提出一种新型战斗部结构。应用ANSYS/LS-DYNA软件完成了爆炸载荷下战斗部的数值模拟。结果表明,该战斗部能够按照预期设想,在四个方向上形成具有一定速度的线性爆炸成型弹丸,实现周向毁伤,形成的线性爆炸成型弹丸可用来对付防护网、通电墙、车辆等目标,并具有一定的毁伤能力。研究结果为线性聚能装药结构的研究提供了一种新的选择。     

反鱼雷鱼雷战斗部对来袭鱼雷爆炸毁伤效应仿真

为了获得反鱼雷鱼雷(ATT)战斗部水中爆炸对来袭鱼雷的毁伤效应,以ANSYS LS-DYNA有限元分析软件为平台,对ATT攻击对象(来袭鱼雷)进行了较为系统的建模,并采用流固耦合算法针对ATT战斗部在不同距离、不同角度下对来袭鱼雷的爆炸毁伤效应进行了仿真计算,得出了ATT战斗部的毁伤半径、来袭鱼雷的毁伤判据以及ATT对来袭鱼雷的毁伤规律.仿真结果表明,在水中爆炸作用下,来袭鱼雷燃料舱段壳体较其他部分壳体更易发生变形或破裂.该研究可为鱼雷的毁伤效应评定及ATT战斗部研究提供参考.     

机库内爆炸效应的数值模拟研究

利用自编程序MMIC3D建立了机库的三维数值模型,采用三维Youngs界面技术对战斗部侵彻机库后发生爆炸情况下的流场分布进行了三维数值模拟。采用后处理软件Visc3D分析了冲击波在机库内的分布情况,在与实验结果对比的基础上,给出了不同关键点的压力曲线和一些规律性的仿真结果,并且通过计算结果的动画处理,清晰地看到战斗部在机库内部爆炸后所形成冲击波的传播规律。这些结果与规律基本符合物理现象和理论分析,对爆炸场近、远场的物理过程及其效应有了深刻的认识和理解,这对于如何高效毁伤机库内的飞机、人员以及相关设施具有重要的参考价值。     

基于ALE算法的膛炸数值模拟

为了调查某坦克炮发射破甲弹时导致膛炸事故发生的可能原因,就引信提前解除保险引发战斗部装药的爆炸情况进行研究,采用流固耦合方法对身管膛炸的力学特性进行数值模拟,计算身管断裂时的应力变化。首先,利用Solidworks建立身管、弹丸壳体、战斗部装药以及空气域的模型,并利用Hypermesh进行有限元网格划分。然后,在LS-DYNA计算平台中采用任意拉格朗日-欧拉(ALE)算法,求解炸药与身管之间的流固耦合问题,成功模拟了引信提前解除保险引发战斗部装药爆炸时对身管的破坏作用,基本复现了身管的断裂情况。计算结果表明:炸药瞬间引爆在身管内壁造成的压力可达29 GPa; 并且身管内壁压力的变化规律呈骤升骤降趋势,这与炸药爆炸产生的爆炸冲击波能量的变化规律密切相关。此外,膛炸发生时,产生的碎片较为均匀,身管两侧断裂情况与实际情况较为符合,可为进一步研究引信提前解除保险引发战斗部装药的爆炸对身管的破坏效应等提供参考。     

混凝土靶中侵彻深度的相似性研究

引入弹头性能参数,采用量纲分析方法,对射弹侵彻混凝土靶的深度进行了分析,得到了无量纲侵彻深度与无量纲侵彻初始速度基本成线性的关系.另一方面,利用轻气炮对素混凝土靶和钢纤维混凝土靶进行了侵彻试验,测量了射弹的击靶速度和侵彻深度.试验结果表明,不同弹头形状射弹侵彻素混凝土靶和钢纤维混凝土靶的无量纲侵彻深度与无量纲速度近似成线性关系.     

破片式战斗部对飞机类目标毁伤评估方法研究

建立了破片式战斗部对飞机类目标的毁伤评估模型,包括目标及战斗部破片场的描述、部件的毁伤准则、破片场与目标的交会分析、部件及目标毁伤评估等内容。通过树图分析了部件毁伤与目标毁伤之间的关系,并由部件毁伤概率得到飞机目标毁伤概率。该模型可以评估任意弹目交会条件下,破片式战斗部对飞机类目标的毁伤能力,可应用于战斗部设计与优化、整个武器系统的效能评估、飞机易损性以及战场生存能力评估。以某飞机为例,对其进行了毁伤评估计算,得到不同脱靶量和战斗部爆炸位置处的飞机毁伤概率。     

类椭圆截面战斗部侵彻混凝土弹道特性研究

为研究类椭圆截面战斗部对混凝土靶板的侵彻问题,获得具有更好的侵彻特性的类椭圆截面战斗部,对 类椭圆截面战斗部侵彻混凝土弹道特性进行研究。定义类椭圆截面战斗部的截面特征参数,利用LS-DYNA 软件对 不同特征参数下的类椭圆截面战斗部建立有限元模型,仿真侵彻过程,并通过young 公式确定数值仿真结果。结果 表明：弹丸在侵彻过程中的纵向偏移量随截面特征系数的增大而减小,弹丸总侵彻深度与截面特征系数反向变动。     

含能毁伤元冲击引爆模拟战斗部试验研究

为提高战斗部的毁伤效能,对氟聚物基含能反应材料进行了研究。对氟聚物基含能材料配方改进并制备了一种Φ26mm×60mm的含能毁伤元。将含能毁伤元装入特定结构壳体后进行了冲击引爆模拟战斗部试验。采用高速录像观察含能毁伤元冲击侵彻模拟战斗部后的爆炸情况并测试爆炸后空气冲击波超压。考察了含能毁伤元不同速度下对B炸药和PBX-9404炸药的引燃引爆能力。设置了B炸药模拟战斗部静爆试验作为对比。在试验的基础上,通过测量爆炸后空气冲击波超压进行了TNT当量等效对比分析。试验研究表明,在735m·s~(-1)的侵彻速度下,氟聚物基含能毁伤元可冲击引爆B炸药模拟战斗部。在962m·s~(-1)的侵彻速度下,能引发PBX-9404炸药模拟战斗部爆燃反应。