爆炸成形弹丸数值模拟技术研究

介绍了爆炸成形弹丸成形过程的数值模拟结果，并将Ｘ光照像和数值模拟结果作了对比分析，提出了装药结构各参数对爆炸成形弹丸性能的影响。     

多爆炸成形弹丸成型过程的数值模拟

利用LS-DYNA有限元分析软件对某三罩式多爆炸成形弹丸(MEFP)的成型过程进行数值模拟研究,揭示了其成型机理,并研究了中心点起爆、三点同时起爆、四点同时起爆和八点同时起爆四种不同起爆方式对MEFP爆炸成形情况和性能参数的影响。研究结果表明:在多种不同方式起爆下,多点起爆形成的MEFP战斗部的药型罩能够形成外形良好的弹丸,且形成的弹丸能够沿着装药中心线,以较小的发散角度向前飞行,有利于侵彻装甲目标,考虑到成本以及实现的可能,其中以八点起爆为最佳。     

准球形EFP成型影响因素的数值模拟

采用非线性动力学程序AUTODYN数值模拟了准球形爆炸成型弹丸(EFP)压垮成型过程,研究了药型罩外曲率半径(R2)和壁厚(h)等结构参数对EFP长径比和速度的影响,并对R2=0.76Dk,h=0.136Dk的EFP进行了脉冲X光摄影实验。结果表明,随着药型罩外曲率半径和壁厚的增大,EFP的长径比逐渐减小,EFP速度逐渐降低;获得了形成准球形EFP的药型罩外曲率半径与壁厚对应关系;数值模拟结果与实验结果吻合较好。     

新型铜爆炸成形弹丸的数值模拟与试验研究

利用ALE算法对新型铜爆炸成形弹丸进行了数值模拟和分析,同时进行了EFP成形X光摄影试验。在模拟和试验过程中以T2军用紫铜和工业纯铁药型罩作为对比,进行三种罩材、三种壁厚药型罩的EFP成形模拟与试验,获取三种罩材对比EFP形体和性能参数,试验结果与计算结果符合很好。结果表明新型铜EFP较T2紫铜的抗拉断能力较强,具有明显的优势。分析了新型铜药型罩材料在产品上的应用前景。     

切割式多爆炸成形弹丸成形的数值模拟

利用LS-DYNA有限元软件对切割式多爆炸成形弹丸(MEFP)的弹丸成形过程进行了数值模拟,分析了药型罩的变形、蜂巢结构的切割特性和MEFP的速度和空间分布特点.结果表明,蜂巢切割结构可以有效地分割大曲率药型罩,最终形成具有空气动力外形良好、速度梯度分布合理的多个EFP,其散射空间和覆盖面可有效提高对目标的毁伤概率.数值模拟技术可以指导爆炸成形弹丸战斗部的设计和分析,有助于研究EFP的形成过程,对进一步展开聚能装药的理论研究也具有一定的指导作用.     

EFP成型飞行及侵彻钢靶特性的数值模拟分析

文中采用LS—DYNA软件，以70mm弧锥结合型爆炸成型弹丸（EFP）侵彻40mm厚45#钢靶数值模拟过程为例，针对弧锥结合型EFP成型、空中飞行和侵彻钢靶过程的特性进行了研究。模拟结果与试验结果相吻合，表明采用的数值模拟方法正确，结果分析合理。为弧锥结合型EFP的研究提供了方法和有价值的特性规律。     

基于LS-DYNA的大口径EFP数值仿真

利用非线性有限元分析软件LS-DYNA,对500mm口径EFP在不同药型罩曲率半径、不同药型罩厚度和不同装药高度下进行了数值计算,得出了适合于大口径EFP的曲率半径、药型罩厚度和装药高度,对大口径EFP的设计具有一定的借鉴意义,研究结果可用于鱼雷串联战斗部的设计。     

尾翼型EFP形成的数值模拟研究

为得到飞行稳定性较好的尾翼型爆炸成型弹丸.文中利用有限元分析软件,对三种药型罩结构的成翼过程进行数值模拟,对比计算结果得知,药型罩外表面周向对称刻槽且槽内有填充物时成翼效果较优.继而改变槽深、槽宽等参数,并以不同材料填充槽体进行计算.结果表明:槽深、槽宽等均对侵彻性能影响显著,且填充45钢,槽宽为0.048倍、槽深为0.038倍装药直径时,具有较大的侵彻速度和长径比,尾翼成形效果较好.     

整体式多爆炸成形弹丸战斗部数值模拟及试验研究

为了提高爆炸成形弹丸（EFP）的命中概率,设计了一种新型整体式多爆炸成形弹丸（MEFP）战斗部结构。为验证设计的整体式MEFP战斗部结构的可行性,对其进行了地面静爆试验,并利用LS DYNA程序对弹丸成形及侵彻45#钢靶过程特性进行了数值模拟,模拟结果与试验结果吻合较好。     

射弹冲击引爆带壳炸药数值模拟

利用非线性有限元程序LS-DYNA对射弹冲击引爆带壳炸药作用过程进行了数值模拟,得出了不同材料、长径比射弹冲击引爆不同厚度壳体炸药的临界闽值速度.结果表明相同质量射弹、射弹长径比将影响带壳炸药的引爆阈值速度.在选择射弹冲击引爆带壳炸药时,射弹直径是重点考虑的因素.射弹材料对冲击引爆阈值速度影响较为明显,在选择射弹材料时应采用高密度、高性能的材料.     

液体燃料云团形成过程的数值仿真

针对液体燃料的爆炸抛散问题,本文建立了物理数学模型来描述气液云雾形成的初期运动和发展过程。对于初期运动（近场）,建立一维气相运动模型,同时利用移动边界法处理气、液的接触边界。对于后期的气、液多相混合流动过程（远场）,建立二维多相流模型。对爆炸抛散全过程编制了计算程序。数值仿真给出了云雾区内重要参数的分布,计算得到的云雾外形变化与试验结果有较好的一致性。     

探测元件对EFP形成影响的数值模拟

传统的爆炸成型侵彻体(EFP)装药结构简单,效能明显,然而在实际的应用中往往需要同各种探测及控制部件进行一体化设计,在这种情况下探测元件对EFP成形的影响就必须考虑.通过引入非线性动力学仿真软件AUTODYN-2D和3D,分别对装有平板天线、中馈波导管及边馈波导管的EFP装药结构的爆炸过程和EFP形成过程进行了数值模拟,得到了3种敏感探测元件对EFP形成的影响规律.仿真结果对EFP装药结构的工程设计具有实际的指导意义.     

爆炸反应装甲运动规律的数值仿真及研究

本文采用Lagrange Autodyn-2D程序,计算仿真实际尺寸的一代爆炸反应装甲盒(REA)在起爆后各飞板的运动规律以及相互作用的特点.仿真和实验结果表明上下飞板和面板的速度相一致,上飞板与面板碰撞后将断裂,在上飞板和下飞板之间有一空间可使主级装药射流无干扰通过,串联战斗部具有较小的延时时间,最佳的着靶姿态和较小的干扰因素.     

活塞制动的静态数值模拟和实验研究

针对筒式武器的闭气活塞制动机构，建立了制动过程的二维轴对称力学模型，采用有限元分析(FEA)方法进行数值计算，对制动部件在不同的加载速率条件下的力学特性加以分析比较，给出了其位移响应和应力响应计算结果，为优化筒式武器重量提供依据。     

射流与有约束横流的湍流混合的数值模拟

对多股射流与圆柱管中的横流湍流混合的三维流场进行了数值模拟。结果显示,在有约束的横流中射流的发展可发成三个区。三维流场与二维流场有很大的区别,射流下游没有预测到回流区。射流与主流的动量流率比对射流的喷入深度有很大的影响。     

双层反应装甲作用场参数数值模拟与实验研究

应用数值计算程序模拟了双层反应装甲在聚能射流作用下的爆炸过程,得到反应装甲在起爆后各飞板的运动规律和相互作用的过程,以及双层反应装甲飞板在不同起爆点条件下的运动规律,并用实验进行了验证.数值模拟与实验结果吻合较好.     

应用对称TVD格式模拟枪弹绕流

应用对称ＴＶＤ格式求解Ｎ－Ｓ方程，对枪弹绕流进行了数值模拟，验证了该格式可揭示底部阻力系数与马赫数的关系。     

火炮后坐仿真试验系统及其动力学数值仿真

本文在介绍火炮后坐仿真试验系统基本原理的基础上,根据系统的特点,采用火炮后坐与内弹道计算相结合的方法建立了动力学数值仿真模型,对两种不同类型的火炮作了仿真计算,并与试验结果进行了对比,结果表明数值与仿真试验具有良好的一致性,因而对仿真试验具有较强的指导作用。     

火炮动态模拟试验机内弹道数值模拟

在介绍火炮动态模拟试验机工作原理的基础上，分析了模拟试验机的内弹道特点，利用经典内弹道学和系统动力学理论，建立了模拟试验机的内弹道理论计算模型，给出了实例，结果表明，计算结果与实测结果具有较好的一致性。