环形射流成型的设计改进及数值模拟

针对内外壁等质量设计方法造成的环形射流成型扭曲偏斜的问题,提出了保证内外壁压垮同步的等动量设计方法予以改进,并结合射流形成理论对其进行了理论分析。通过Autodyn仿真软件对改进前后两种方案形成环形射流的过程进行了仿真。数值模拟结果表明:与传统设计相比,新的设计方案可以保证射流不偏斜的同时改进射流成型。这对环形射流的设计有新的指导意义。     

线型聚能射流速度参数的试验及数值模拟研究

本文采用DYNA2D程序对射流自由飞行段进行数值模拟，将模拟所得的射流头部速度值与现有的试验结果进行了对比，数值结果与试验结果较为吻合。     

椭圆形罩LSC侵彻钢锭试验与三维数值模拟

为了获得椭圆形罩线型聚能装药(LSC)射流侵彻钢锭的特点和规律,采用实际切割试验和三维数值模拟(ANSYS/LS-DYNA)相结合的方法对椭圆形罩线性聚能装药射流侵彻钢锭过程的特点和规律进行了研究。结果表明,切割深度随炸高的增加先增加后下降,在一定炸高范围内表现出对炸高的不敏感性,最佳炸高为60 mm;随着炸高的增加,侵彻钢锭横断面形状的底部宽度从55 mm增至75 mm,中间的侵彻深度从70 mm增至84 mm,两端的侵彻深度从40 mm增至70 mm,切口剖面形状更趋于平缓;数值模拟获得的侵彻结果与切割试验获得的结果基本一致。该三维数值计算模型可以用来模拟实际的切割器,获得的切割钢锭的特点和规律能够较好地反映实际切割过程。     

线型聚能切割器轴向直角连接射流形成特性

为了比较线型聚能切割器轴向内直角相连和外直角相连时的射流形成特性,采用数值模拟方法进行了射流形成研究,并通过实验进行了验证.结果表明:切割器外直角连接产生的片状射流在侧边和直角连接处之间逐渐由宽变窄,而且随着侧边射流的不断向前运动,连接处射流将被不断地向两侧拉伸,最终产生断裂,其侵彻能力相对侧边的射流减弱较大;而切割器内直角连接时,两侧片状射流均向内运动,在连接处碰撞形成速度较高的射流,其侵彻能力比两侧的射流要强,数值模拟结果与实验结果相吻合.由于容器在直角连接处部分的断面尺寸比其他部分容器壁的尺寸要大,在条件许可的情况下应采用轴向内直角相连从外部对容器或零部件进行切割.     

线型聚能射流形成过程的数值模拟

本文利用三维有限元程序对线型聚能射流的形成过程进行数值模拟，分析了线型聚能装药的射流及其杵体的速度、密度等参数的分布特性，并对射流和杵体在飞行过程中的断裂现象进行了分析讨论。这对进一步展开对线型聚能装药的理论研究具有一定的指导作用。     

侧向环形聚能切割器射流成型特性研究

为获得侧向环形聚能切割器射流成型的特点和规律,运用LS-DYNA有限元软件模拟大口径侧向环形切割器两点对称起爆射流成型过程,借助综合性仿真平台Altair Hyper Works,揭示侧向环形射流3个方向速度和形态随切割器圆心角θ的变化规律。结果表明:侧向环形切割器内外侧微元质量不对称性和爆轰时间不同步性是环形射流偏斜和形态不稳定的主要原因;射流轴向速度、径向速度、切向速度随圆心角θ的变化呈不同的规律;随θ增大,射流扭曲变形越来越严重。将电脑仿真技术应用到模拟环形射流成型的高速复杂过程中,研究结果为环形切割器的优化设计提供重要依据。     

线型聚能装药射流形成及侵彻靶板的数值模拟

文中主要利用通用有限元程序LS-DYNA对线型聚能装药射流的形成及侵彻靶板的过程进行了数值模拟,将所得结果与现有的试验结果进行对照,数值结果与实验结果较为吻合。     

锥形罩锥角对射流形成和侵彻影响的数值模拟

采用Lagrange方法及多物质单元ALE法分别就锥形罩射流形成过程及对钢靶板的侵彻进行了理论推导与数值模拟。分析了锥形装药结构中药型罩锥角对所形成的聚能射流和侵彻参数的影响。结果显示锥形罩锥角大小对象能射流的形状、射流速度、射流质量、侵彻深度、宽度有着明显的影响。研究结果对聚能装药的理论研究具有一定的指导作用。     

圆锥罩聚能射流形成过程的数值模拟

针对聚能装药爆破存在的问题,提出一种利用计算机对聚能装药爆破进行数值模拟的方法。通过有限元显式动力分析软件的显式算法对石油射孔弹圆锥型聚能装药爆破形成射流的过程进行数值模拟,分析了圆锥型聚能装药的射流速度的分布特性,并与带外壳的聚能装药的射流过程的模拟结果进行了对比。计算结果与圆锥型聚能射流的物理现象和规律相吻合,说明该计算模型和模拟方法合理、可行,对石油射孔弹生产及科研有一定的借鉴作用。     

紧凑型聚能装药射流成型的数值模拟

为研究药型罩结构参数对K装药射流成型的影响,利用ANSYS/LS-DYNA软件对其成型过程进行数值模拟,得到了结构参数对射流的头部速度、长度、动能和能量利用率的影响规律,并对有无波形控制器的情况进行了分析。研究表明:药型罩高度40 mm相似文献   

串联聚能射流的数值模拟与实验研究

为了有效对付各种现代装甲目标,提出一种新型聚能装药结构并探讨了其成型机理.应用有限元软件分别对其前级装药、后级装药以及双级串联聚能装药的射流侵彻过程进行了数值模拟.结果表明:该串联装药可生成两个稳定且具有高同轴度的金属射流,其穿深比单锥角药型罩至少高30%.并在此基础上进行了系列的静破甲实验,实验与数值模拟结果吻合较好, 进一步深化了聚能效应的内涵和丰富了打击目标的手段.     

Influence of Structure Parameters of Double-angle Liner on Jet Formation

By using LS-DYNA simulation software,the influences of some structure parameters,such as top cone angle,wall thickness,liner height and height ratio of top cone,of double-angle liner on the jet formation were studied respectively.Their influences on jet tip velocity,tail velocity and penetration depth were revealed.The simulation results show that the formation is better if the top cone angle is selected as 28°,the wall is 2.6mm,the liner height is 140mm,and the height ratio of top cone is 60%.In large stand-off distance,the jet has a higher tip velocity,and the tip does not break.With the stand-off distance of 8 times of the charge diameter,the experiment penetrating steel target was carried out.The experiment and simulation results are in good agreement.     

聚能装药杆式射流的数值仿真

通过杆状射流聚能装药战斗部的用途、结构特点分析,设计了105°弧锥结合罩的装药结构,选取合适的仿真计算参数,采用DYNA2D计算程序对杆式射流成形的全过程数值模拟仿真,得到射流成形过程中各个时刻的形态及特征参数。     

大锥角聚能装药射流形成及对钢靶侵彻的数值模拟

为了研究大锥角聚能装药射流形成和对钢靶侵彻过程中的一些特性,采用AUTODYN软件,对锥角聚能装药射流形成及侵彻钢靶过程进行了数值模拟。模拟结果表明:大锥角聚能射流是药型罩在爆轰波的作用下向后反转形成的漏斗型密实射流,其在飞行过程中,速度基本保持不变,而在侵彻钢靶时,侵彻速度和动能都迅速下降,直到再也不能侵彻钢靶为止。将数值模拟结果与实验结果进行了对比分析表明:数值模拟结果与实验结果相一致。     

ー种新型星锥状药型罩形成射流的数值模拟

研究一种新颖的星锥形药型罩结构，它是在楔形药型罩基础上，通过改变装药结构而演化出的一种星锥状聚能装药结构，由若干个楔形药型罩对称排列且向一端聚合而成。应用非线性有限元软件完成了爆炸载荷下星锥药型罩形成射流过程的数值模拟，结果表明，新型药型罩能够实现预期设想，形成一股凝聚射流。研究结果为新型破甲装药结构研究提供了一种新的选择，在反装甲弹药战斗部领域具有良好的应用前景。     

靶板材料对聚能射流跳弹角影响的数值模拟与试验

利用ANSYS/LS-DYNA软件,数值模拟了金属射流以较小入射角(5°~7°)侵彻不同材料靶板(603装甲钢及铝)的跳弹过程。观察了其侵彻及跳弹的过程。结果表明,所得模拟结果与试验数据吻合。当射流头部速度为6500 m·s~(-1)时,603装甲钢的跳弹临界入射角为6°~7°,铝的跳弹临界入射角为5°~6°,随着靶板强度增大,射流跳弹角减小。射流跳弹有两个阶段,首先射流接触靶板时,射流头部发生跳弹,射流其他部分进入靶板内部;然后射流前端在靶板非对称阻力影响下运动方向发生偏转,最终跳出靶板,射流后续部分随之跳出靶板。603装甲钢跳弹与未跳弹开坑深度之比为0.389,低于铝靶的0.795,证明在跳弹情况下,随着靶板强度的提高,射流消耗在侵彻靶板、扩展弹坑上的能量减少。     

壁厚变化率对小锥角聚能射流形成影响的数值模拟

基于油气井射孔弹的设计原理,应用LS-DYNA 有限元程序,采用ALE 方法对某特定结构小锥角聚能装药在不同壁厚变化率的情况下射流形成过程及侵彻双层靶板进行了数值模拟,计算结果表明:采用顶部薄、锥底厚的药型罩,射流速度梯度高,可形成高速细长射流;射流侵彻双层靶板孔径小,剩余速度大;小锥角聚能射流侵彻强度高,药型罩壁厚变化率选0.9%为最佳.     

不同锥角和楔角对锥形和线形聚能装药射流的影响

文中阐述了锥形和线形聚能装药各自射流形成的机理，运用有限元软件Lsdyna 2D，对锥形聚能装药和线形聚能装药的射流形成过程进行了模拟．比较说明了两种装药结构形成射流和杵体的不同。并且通过改变锥角和楔角来研究它们对射流的影响，结果显示锥形罩锥角和线形罩楔角对射流形状及速度有着重要的影响。