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。     

爆炸成型弹丸药型罩的试验研究

在装药条件、药型罩几何尺寸相同的条件下,分别对以钨铜粉末冶金、紫铜和铜铝复合金属三种材料为药型罩的爆炸成型弹丸进行了静破甲试验,得出铜铝复合双金属药型罩形成的弹丸具有比紫铜药型罩更好的侵彻力,且罩顶开孔更有利于提高罩的侵彻能力.相同条件下铜铝复合金属罩的侵彻能力比紫铜提高近27%.     

爆炸成型弹丸药型罩研究进展

论述了爆炸成型弹丸药型罩的结构、材料、加工等因素对弹丸成型的影响;提出了只有充分考虑上述因素,才能使爆炸成型弹丸性能达到最佳,同时指出复合药型罩具有较好的应用前景。     

药型罩结构参数对整体式MEFP成型的影响

为提高整体式多爆炸成型弹丸(MEFP)毁伤能力,采用LS-DYNA仿真软件,模拟了药型罩结构参数对弹丸成型的影响。基于研究结果优化设计了一种整体式装药结构,并对其进行了试验验证。结果表明:药型罩结构参数对弹丸的影响主要体现在弹丸形态上,随着药形罩曲率半径的增加,中心弹丸长径比及周边弹丸长度分别降低了40%和41.2%。周边弹丸形状逐渐由杆形弹向球形弹丸发展。随着壁厚的增加,中心弹丸长径比及周边弹丸长度则分别降低了22.2%和19.7%。周边弹丸拖尾逐渐减小,弹丸飞行稳定性增强。优化得到药型罩曲率半径和壁厚的最优值分别为77~82 mm和2.2~2.6 mm。设计的战斗部可有效穿透15mm厚45#钢靶,与数值模拟结果吻合较好。     

爆炸成型弹丸成型因素的正交设计研究

以球缺型爆炸成型弹丸(EFP)为计算模型,应用显式有限元程序LS-DYNA,计算分析了药型罩曲率半径、药型罩壁厚、装药长径比、壳体厚度4种因素对爆炸成型弹丸速度的影响规律.结果表明:随着药型罩曲率半径、装药长径比、壳体厚度的增大以及药型罩壁厚减少,EFP的速度增大.在此基础上以爆炸成型弹丸速度为指标,应用正交设计方法对这4个因素对EFP速度的影响主次关系进行了分析研究.结果表明药型罩壁厚是主要影响因素,并得到了4种因素各水平的最优组合.     

一种带尾翼爆炸成型弹丸的研究

利用LS-DYNA显示动力分析有限元程序,采用流固耦合方法,对带尾翼EFP的形成过程进行数值模拟。结果表明:该装药结构能形成带有8个尾翼的EFP,带尾翼EFP的长径比是EFP长径比的2.23倍,其头部速度比EFP增加了15%。     

一种带尾翼爆炸成型弹丸的研究

利用LS-DYNA显示动力分析有限元程序,采用流固耦合方法,对带尾翼EFP的形成过程进行数值模拟。结果表明：该装药结构能形成带有8个尾翼的EFP,带尾翼EFP的长径比是EFP长径比的2.23倍,其头部速度比EFP增加了15%。     

优化设计预期形状的爆炸成型弹丸

设计ＥＦＰ战斗部时，要综合考虑众多因素对ＥＥＰ性能的影响，随着计算机软，硬件技术的不断发展，计算机模拟在ＥＦＰ战斗部设计中将发挥更大的作用，将非线性优化此入到爆炸成型弹丸的计算机辅助设计之中，对药型罩的几何形状进行优化。     

药型罩曲率半径对周向MLEFP成型的影响

为提高周向多爆炸线性成型弹丸的毁伤性能,用ANSYS/LS-DYNA有限元软件计算了药型罩曲率半径对周向MLEFP成型的影响。通过对成型后LEFP性能的统计分析,得出了药型罩曲率半径对周向MLEFP成型性能的影响规律。结果表明: 在爆炸载荷作用下,新型周向式MLEFP战斗部结构能够在四个方向上形成具有一定速度和长度的线性爆炸成型弹丸,可以实现从四周进行近距离拦截和引爆来袭弹药、毁伤轻型装甲目标的目的; 而且当药型罩曲率半径与装药直径比率取0.6~0.8时,形成的LEFP速度高,密实度好,集群毁伤效能好。     

锥弧结合罩形成长杆状密实EFP的可行性

为了进一步提高爆炸成型侵彻体(EFP)的侵彻能力,基于大锥角罩结构的圆弧段设计,提出了一种可形成长杆状密实EFP的锥弧结合罩。分析了锥弧结合罩与传统的大锥角罩和弧锥结合罩在压垮过程中的区别。运用LS-DYNA仿真软件,计算得到了锥弧结合罩的结构参数(曲率半径、锥角、壁厚)对EFP速度、长径比、密实度等侵彻体成型参数的影响规律。找出了EFP成型较佳时各结构参数的取值范围:曲率半径为1.1～1.3倍装药口径,锥角为155°～160°,壁厚为0.04～0.046倍装药口径,并设计得到了一种可形成长径比为2、密实度为0.88的EFP的锥弧结合罩结构。     

智能雷爆炸成型弹丸战斗部研究

以智能雷为研究对象．从结构组成、作用原理和毁伤效能方面分析了爆炸成型弹丸和多爆炸成型弹丸的战斗部技术。通过建立攻击过程的蒙特卡洛模型，编制了智能雷攻击坦克目标的计算机仿真软件。针对两种不同的爆炸成型弹丸战斗部技术，计算了在不同延迟时间和区域系数因素影响下，智能雷对坦克目标的毁伤概率。结果表明：智能雷战斗部技术宜采用多爆炸成型弹丸战斗部技术．可以提高智能雷场对集群装甲目标的毁伤效能。     

智能雷战斗部扫描运动模型和捕获准则分析

根据多爆炸成型弹丸智能雷攻击坦克顶甲时的运动特性。建立了智能雷扫描轨迹模型。在此基础上，讨论了区域识别、占空比识别和二次扫描识别三种不同扫描捕获准则。并应用蒙特卡洛方法计算分析了不同扫描捕获准则对MEFP智能雷毁伤概率的影响。结果表明：建立的多爆炸成型弹丸智能雷扫描轨迹模型和区域识别扫描捕获准则基本符合工程实际情况。     

贴片球缺药型罩成型斜置尾翼EFP的数值模拟

带有斜置尾翼的爆炸成型弹丸(EFP)在长炸高条件下具有良好的飞行稳定性.为研究药型罩成型斜置尾翼EFP的方法,设计了一种贴片结构,将其粘在球缺药型罩的内表面,在中心起爆装药的情况下,获得了带有斜置褶皱尾翼的EFP;分析了贴片结构参数对斜置尾翼EFP成型的影响.结果表明,通过增大贴片的豁口张角、豁口内径,适当减小贴片的厚度,可以提高EFP斜置尾翼的斜置角度.     

弧锥结合罩的结构参数对EFP成型的影响

运用LS-DYNA仿真软件研究了弧锥结合罩的结构参数对形成侵彻体的影响规律。采用中心点起爆方式,通过改变弧锥结合罩的圆弧曲率半径、锥角和壁厚,对比分析形成的侵彻体性能规律,得出药型罩结构参数对EFP速度、长径比等成型参数的影响规律,拟合得到变化曲线及曲线方程。结果表明：弧锥结合罩的圆弧曲率半径、锥角和壁厚存在最优值。基于研究结果优化设计了一种弧锥结合形药型罩,仿真得到了成型形态和成型参数都较佳的EFP,为多模战斗部的进一步设计提供参考依据。     

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.     

结构参数对爆炸成型弹丸性能影响的研究

为研究聚能装药结构参数对爆炸成型弹丸性能的影响,利用三维动力有限元程序,对爆炸成型弹丸形成过程进行了数值模拟,研究了装药长径比、装药密度、药型罩材料、起爆方式以及壳体厚度对爆炸成型弹丸性能的影响规律。根据研究结果,设计了一种较优化的聚能装药,并进行了聚能装药侵彻混凝土靶板实验。实验结果表明,设计的EFP聚能装药对混凝土靶板有较好的开坑效果,开坑孔径和孔深分别接近装药口径的0.6倍和6.4倍。