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。     

杀爆战斗部对地面目标毁伤威力的评估方法及应用

研究一种实现杀爆战斗部威力场数值仿真的综合性能分析系统。按照战斗部仿真的功能要求,设计了系统总体框架、接口和模块功能。该系统实现了基于LS-DYNA计算结果的动态破片场生成,用射击迹线仿真模型确定了破片的飞行弹道。以某战斗部为例进行了算例分析,并与试验结果进行了对比。分析结果表明,仿真与试验结果基本吻合。该系统可为战斗部总体结构设计和威力评估提供帮助。     

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。     

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。     

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。     

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。     

预制破片战斗部试验与数值模拟研究

利用有限元分析软件，对预制破片战斗部的破片初速、飞散角等参数进行了数值模拟研究，与试验结果符合较好，表明战斗部的设计满足战术要求．模拟结果可信。程序中对预制破片采用刚性材料模型是合理可行的。通过模型假设，对整体破片初速进行了理论计算，并与试验和模拟值进行了比较。     

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.     

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ALE方法的预制破片战斗部数值研究

为了研究杀伤破片场的分布规律,采用ALE方法对预制破片战斗部在空气中的爆炸效应进行了数值研究。建立单层离散破片的战斗部有限元模型,对压力场的分布规律、破片的飞散特性进行了数值计算,并根据模拟结果拟合了破片的分布密度函数。计算结果与实验结果一致性很好,表明:采用该方法模拟预制破片战斗部的破片飞散过程具合理性和有效性。     

一种组合药型罩聚能战斗部

现随着现代舰船抗爆炸冲击能力的日趋增强,必须大幅提高鱼雷战斗部威力才能有效打击敌方舰船,为此设想了一种组合药型罩聚能战斗部应用于新型鱼雷.设计了聚能战斗部的结构,分析了其作用机理,利用有限元分析软件ANSYS/LS-DYNA进行了数值仿真计算,得到了其侵彻单层靶板的应力云图.仿真结果表明,该组合药型罩战斗部能利用前级聚能射流为后续爆炸成型射弹(EFP)弹丸随进破坏提供运动空间,对目标的破坏效应明显强于普通聚能战斗部.该研究结果可为新型高效鱼雷战斗部设计提供参考.     

杆条与起爆点装配关系对其飞散过程的影响

介绍了可控离散杆战斗部的工作原理,建立了可控离散杆战斗部的数学模型,利用LS-DYNA进行数值仿真,研究了杆条与起爆点之间的装配关系对杆条飞散过程的影响大小,并通过试验对比,验证了仿真结果的合理性,对可控离散杆战斗部的设计技术具有一定的借鉴作用。     

小口径多功能弹破甲威力影响因素

为解决在有限的装药空间内提高破甲威力的问题,对小口径多功能弹破甲威力的影响因素进行数值分析。 以小口径多功能战斗部为对象,构建数值仿真模型,应用有限元软件,分析了药型罩锥角和装药高度变化对破甲威 力的影响,通过数值模拟及仿真结果对比,得出影响破甲威力的因素。仿真结果表明,药型罩锥角和装药高度对小 口径多功能战斗部破甲威力有较大的影响。     

D型预制破片战斗部破片飞散过程的数值模拟

在试验的基础上结合有限元计算软件LS-DYNA,采用Lagrange算法对D型战斗部破片飞散及破片毁伤靶板的过程进行了数值模拟,分析研究了D型双层壳体预制破片战斗部破片飞散的特性。与试验结果及ALE算法计算结果的比较表明,采用Lagrange算法模拟预制破片战斗部的破片飞散过程更具合理性和有效性。     

面向终点效应的弹引系统虚拟设计技术及应用

提出了全新的弹引系统研究模式,即面向终点效应的弹引系统计算机虚拟设计体系．重点研究了其中的关键技术,如终点效应数值仿真技术,并将该虚拟技术应用于弹引系统设计的实际算便,结果表明了该技术体系的新颖性、实用性和有效性．     

连续杆战斗部威力影响因素数值分析

为研究连续杆战斗部各主要组件对杆环的形成及对战斗部威力的影响,建立了一种典型结构的连续杆战斗部三维有限元模型;利用有限元程序LS-DYNA模拟、分析了连续杆战斗部波形控制器材料、杆条尺寸、连续杆之间排布间距以及主装药材料等参数的变化对连续杆抛撒后分布情况的影响,结果表明:选用酚醛树脂材料波形控制器、填满杆条间缝隙、选用低爆速主炸药、选用高强度材料端盖可提高杆环的完整性和连续性,能为此类战斗部设计提供参考.     

鱼雷头部形状对入水影响的数值模拟研究

空投鱼雷的头部形状不仅影响其在空中和入水后的弹道,而且所受到的入水冲击载荷有很大的差别.为了研究鱼雷头部形状对入水的影响作用,文中利用ANSYS/LS-DYNA数值模拟技术建立了鱼雷入水的有限元模型,并通过对三种不同头部形状的鱼雷入水过程的数值模拟,得到了不同头型的鱼雷垂直入水的压力响应曲线和速度响应曲线,在进行比较分析后讨论了头部形状对入水的影响规律.     

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.     

基于战斗部数值仿真系统的杀伤概率计算

通过战斗部威力场和杀伤效能仿真系统,建立了一套空空导弹战斗部杀伤效能评估系统。利用系统分析了两种战斗部对空中典型目标F-35和“战斧”巡航导弹在不同交会条件下的杀伤概率。结果表明,该系统为战斗部的方案选择、结构优化和效能评估提供有效参考。