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。     

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。     

末敏弹EFP成型及侵彻过程仿真分析与试验研究

利用AUTODYN软件二维多物质Euler算法研究了中心点起爆、圆柱起爆、圆环起爆和面起爆方式对攻顶末敏弹EFP成型过程的影响。结果表明,平面起爆和圆柱起爆方式下形成的爆轰波对药型罩的压垮角小而压垮速度大,最终所形成的EFP速度和长径比都优于中心点起爆。但采用面起爆方式的EFP由于速度梯度过大在成型过程中发生断裂。通过映射技术将得到的二维EFP模型映射到三维模型中完成成型EFP对均质装甲钢侵彻过程的数值模拟,并通过试验对仿真结果进行了验证。     

起爆方式对聚能杆式侵彻体成型的影响

聚能杆式侵彻体主要用来对付新型防护装甲、混凝土工事、武装直升机和大型水面舰艇等目标.它不同于射流和爆炸成形弹丸(EFP),其头部速度达3 000～5 000m/s.对炸高没有射流那么敏感,破孔大,穿深大大高于EFP.本文就起爆方式对杆式侵彻体成型的影响进行研究,通过理论分析得到了不同起爆方式对杆式侵彻体的头部速度和长径比的影响关系,并用试验进行了验证.     

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.     

四点起爆形成带尾翼EFP的试验研究

对四点起爆形成带尾翼EFP的形成机理进行了理论分析,并对四点起爆EFP战斗部方案进行了飞行姿态试验,结果表明通过四点起爆方式能形成带尾翼的EFP,且尾翼直径较明显,能起到稳定EFP飞行姿态的作用。     

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%.     

爆轰波形对EFP性能影响的数值模拟

文中利用ANSYS／LS—DYNA软件，通过改变起爆方式（点起爆、环形起爆及平面起爆）产生不同的爆轰波形（球面波、喇叭波及平面波），对不同爆轰波形作用下EFP的成型过程进行了数值模拟，对不同爆轰波作用下EFP的成型性、飞行稳定性及穿甲能力进行了比较，从而得出不同爆轰波形对EFP性能的影响。结果表明：平面波、喇叭波作用下所形成的EFP较球面波作用下所形成的EFP有更高的性能。     

三点起爆同步误差对尾翼EFP成型性能的影响

针对三点起爆同步误差对尾翼爆炸成型弹丸(EFP)成型的影响问题,利用LS-DYNA有限元软件,分析了三点起爆同步误差引起的爆轰波不对称碰撞以及药型罩在复合爆轰波作用下的压垮过程,研究了三点起爆同步误差对EFP的尾翼形成及飞行速度的影响。结果表明,三点起爆同步误差造成三叉形高压区和三叉形中心超高压区偏离药型罩中心,使EFP尾翼成型不规则;三点起爆成型装药形成较佳尾翼EFP应满足的最大起爆同步误差为100ns,且尽量使中间起爆点起爆同步误差约为最大同步误差的一半,有利于降低尾翼EFP的水平分速度,提高飞行稳定性。     

多点起爆对EFP形成的影响研究

文中通过数值模拟和试验，对三点、四点、六点起爆对EFP尾翼形状的影响进行了研究。研究结果表明，多点起爆可以使EFP形成尾翼，且尾翼的个数与起爆点数相对应。起爆点多形成的EFP飞行稳定性较好，保速能力强，对提高穿甲威力有利。研究结果还表明，多点起爆的同步性对EFP的飞行稳定性有较大的影响，必须严格加以控制。     

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．     

偏心起爆对EFP成形形态影响的实验研究

装药不对称性会使ＥＦＰ开矿明显变坏，从实验角度研究了某自锻破片装药结构，在爆后１８０μｎ，时刻，起爆偏心分别显０．４ｍｍ，１ｍｍ，１．２ｍｍ，２ｍｍ时，ＥＰＦ弹丸形态的变化，得到了起爆偏心量与ＥＦＰ头部横向剩余速度之间的。     

76 mm口径EFP成形过程数值模拟及影响因素研究

采用LS-DYNA3D对76mm口径药型罩爆炸成型弹丸(EFP)的成形过程进行了数值模拟，模拟结果与实验数据基本吻合．通过数值模拟着重分析了装药长径比L／D、壳体厚度、药型罩壁厚对EFP速度的影响规律，得到了有关EFP成形速度公式，得出EFP速度随L／D的增大而增大，随药型罩厚度增大而减小，受装药外壳厚度影响不大．     

EFP的气动及终点弹道优化设计新方案

本文针对常规EFP的飞行阻力大、稳定性差的缺点,以提高其侵深为目标,在综合研究轴对称裙式EFP弹形参数对气动性能及终点弹道影响规律的基础上,提出一种新的具有工程实现可能性的EFP气动优化方案:对于前体,根据杆式头部破甲弹的气动原理,通过增加一尖锥,改善其气动特性;对后体,仍采用简便的裙式,优化裙体参数.经初步分析,综合优化的EFP侵彻性能有显著提高,为其优化设计提供了一条新思路.其工程实现有待进一步研究.     

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。     

随机因素对火药激光点火过程影响的研究

激光点火可以改善密实药床的点传火性能，避免局部点火，但是，在激光点火过程中，药粒直径，激光能量，激光直径，脉冲宽度等参量都是随机变化的，这些随机因素会影响激光多点点火的同时性和一致性。本文主要研究这些随机因素对火药颗粒点火过程的点火一致性和同时性的影响。     

爆轰马赫波载荷特性及传播规律实验研究

利用相同装药品号 ,相同装药密度 ,不同装药直径 ,不同装药高度的园柱形装药 ,端面两点对称布置 ,同时起爆情况下的紫铜平板药型罩压痕实验 ,及对实验结果的数据处理 ,得到了爆轰马赫波的载荷特性及传播规律的量化关系     

温度对发射药安全和能量影响的数值计算

研究了温度对发射药热自燃、分解放热速率以及分解反应热的影响.建立了发射药热自燃的物理模型以及导热微分方程,利用数值模拟的方法计算了不同温度下发射药的自燃时间,并与实验结果进行了比较,最后对计算结果进行了分析与讨论,计算结果与实验结果基本相符,为发射药热自燃的计算提供了可靠的依据.     

EFP战斗部水下作用特性研究

通过EFP战斗部空气中爆炸对空气中靶板的侵彻试验,EFP空气中形成后经水层对水下靶板的穿靶试验, EFP战斗部水中爆炸对水中舰船模拟靶的侵彻试验以及EFP水中运动过程的脉冲X光摄影试验,研究了EFP战斗部水下作用特性.结果表明:EFP战斗部空气中爆炸对空气中靶板的破孔孔径约为EFP弹丸直径的1.85倍;EFP空气中形成后经水层对水下靶板的破孔孔径约为EFP弹丸直径的10倍;EFP战斗部水中爆炸对水下靶板的破孔孔径约为EFP弹丸直径的20倍.水中冲击波和弹道波对EFP在目标靶上的破坏效果有明显增强作用.     

爆炸成型弹丸侵彻相似律的数值模拟研究

利用相似理论分析了爆炸成型弹丸侵彻钢靶过程的相似参数,建立了爆炸成型弹丸侵彻钢靶的相似律关系.在此基础上以球缺型爆炸成型弹丸为计算模型,应用显式有限元程序LS-DYNA对满足模拟比的爆炸成型弹丸侵彻钢靶的过程进行了数值模拟.数值模拟结果表明,模拟弹与原型弹的成型符合相似律,其对钢靶的侵彻深度也满足模拟比.因此,侵彻相似律在爆炸成型弹丸侵彻研究中是成立的.