高超音速侵彻引信中的泡沫铝垫片

应对高速侵彻高冲击的主要措施之一是加垫片,而已有垫片材料并不理想。为此,提出以新型材料泡沫铝制造高超音速侵彻引信垫片,泡沫铝自身内部多孔结构有利于抗高过载冲击。ANSYS/LS-DYNA有限元仿真表明,6 mm泡沫铝垫片能起到较好的抗高过载冲击作用,但计算得出的垫片厚度仍不理想,可能需要从衰减应力波角度进一步研究。     

降低加速度信号粘连的传感器二次封装材料

针对战斗部高速侵彻多层硬目标时,时域内出现的加速度信号粘连影响引信计层准确性的问题,提出通过传感器二次封装降低侵彻计层信号粘连,而选择灌封材料的原则是提高振动模型的阻尼比;弹性模量相对较高、阻尼系数与刚度系数比值较大的灌封材料可以获得更高的阻尼比;仿真及试验表明：与石蜡相比,用环氧树脂灌封使振动模型阻尼比增大,战斗部高速侵彻多层硬目标时加速度信号衰减迅速、信号粘连程度降低,实现引信计层准确性的提高。     

垫片提高抗冲击能力的应力波衰减机理

引信零部件抗高过载冲击,目前大多文献和资料提到用弹塑性垫片材料进行缓冲、吸能,但是缓冲理论并不能解释垫片提高引信零部件耐高过载能力.为此,提出垫片提高引信零部件抗冲击能力的机理主要是应力波反射衰减,即机械滤波.根据应力波在不同界面的反射与透射理论,冲击应力波在通过结构件与垫片的分界面时,因大部分被反射而衰减,垫片提高被保护件抗冲击能力的主要原因不是弹性缓冲,而是机械滤波;垫片对于被保护件质心惯性加速度影响很小,却能显著衰减骑在质心加速度曲线上的应力波,降低二者的合力尖峰,并减少往复振动冲击的破坏.仿真表明:垫片滤波说比缓冲说更合理,并且,波阻抗越小的垫片,机械滤波效果越好;只要远小于有效缓冲厚度,垫片厚度对机械滤波贡献不大;使用不同材料的两层垫片优于同厚度的单一材质垫片,多层更好.     

有限元方法在串联引信结构强度计算中的应用

针对串联引信后级在前级战斗部爆轰条件下的结构响应无法通过常规方法计算的问题,提出应用有限元方法进行后级引信结构强度的计算和校核。该方法利用LS-DYNA软件计算前级爆轰冲击条件下后级引信本体及元器件、零部件的过载、应力、应变三个物理量,并利用这些物理量分析和校核引信结构强度。仿真计算和外场试验结果表明:有限元方法的应用解决了爆轰条件下串联引信后级结构强度的计算和评估问题,仿真模型具有较好的拟真度。     

应用兰利法的机电引信逐渐解除隔离试验

针对目前机电引信内部传爆序列隔爆可靠性研究的不足，提出应用兰利法的机电引信逐渐解除隔离试验方法。该方法将感度试验兰利法与逐渐解除隔离试验相结合，通过正态分布参数对爆轰传递概率与隔离件运动位移关系进行拟合，计算任意刺激值对应的引信作用概率。仿真数据与试验结果表明，应用兰利法的逐渐解除隔离试验方法理论计算值与仿真数据、试验结果相近，该方法可在小样本条件下对引信传爆序列隔爆性能做出评估，可用于指导机电引信隔爆机构与传爆序列设计。     

基于过载超压耦合法的后级引信结构强度计算

针对串联攻坚弹前级战斗部爆炸时,后级引信会承受过载和冲击波超压场双重环境的作用和影响,提出基于过载超压耦合法的后级引信结构强度计算方法.该方法通过建立后级引信的过载超压耦合有限元模型,并施加过载超压耦合载荷计算后级引信结构件的应力、应变,分析和校核引信的结构强度.试验结果表明:基于过载超压耦合法的仿真分析结果与靶场试验结果相近,该方法可用于后级引信结构强度的设计和校核.     

聚能破甲战斗部头螺凹槽结构

针对现有聚能破甲战斗部在打击装甲目标过程中,金属射流所经过的弹体头螺内腔狭窄,射流损伤较大的问题,提出了聚能破甲战斗部头螺凹槽结构。该结构利用破甲过程中凹槽的形变扩大头螺内腔口部尺寸,从而改善射流通道的通透性,使得高速射流能够稳定地通过头螺内腔。仿真与试验验证表明,该结构能够有效增加聚能战斗部的动破甲威力,使得战斗部穿透厚180 mm的钢靶后,后效靶的平均穿透数由3层提高到6.2层,并且具备打击220 mm厚钢靶的能力。