破片对空间目标毁伤效应的数值仿真研究

在信息战争中,卫星等空间目标对战争胜负起着至关重要的作用,空间武器化是未来战争发展的趋势,研究动能破片对空间目标防护结构的毁伤能力具有现实意义.文中应用非线性动力学分析软件AUTODYN-2D的光滑质点流体动力学(SPH)方法对破片超高速碰撞多层靶板进行了研究,得到了破片的形状、质量、冲击速度和角度对破片毁伤能力的影响规律,为高效毁伤空间目标的破片设计提供了依据.     

连续杆式战斗部毁伤因素的影响分析

通过对典型空中目标的易损性分析，采用了一种连续杆式战斗部对目标的毁伤计算模型，就杆的长度、截面积等因素对毁伤威力的影响进行了分析，并对连续杆式战斗部的设计提出了改进建议．     

爆炸冲击波对轻型装甲车辆底装甲毁伤效应数值仿真

为了分析爆炸冲击波对轻型装甲车辆底装甲的毁伤规律,在确定底装甲遭受爆炸冲击波毁伤主要影响因素的基础上,采用数值仿真方法进行毁伤效应研究.利用非线性动力学软件AUTODYN进行有限元建模,重点对底装甲厚度、材料、结构和爆距等因素对装甲底板遭爆炸冲击波毁伤的影响规律进行了研究.结果表明单一金属结构中均质装甲的防护性能最优,与复合装甲防护性能相似,硬铝防护性能最差.V形底装甲结构角度为10°时综合防护性能最佳,如果在V形板上加装平板后的抗毁伤能力更强.研究结果将对轻型装甲车辆底部防护与毁伤效能评估提供基础.     

基于故障树最小割集的毁伤效应评估

利用故障树分析原理,对故障树最小割集毁伤效应评估的研究,在给出故障树顶事件和底事件概率描述的基础上,计算了故障树最小割集的重要度,并在量级上进行了分析比较,为系统的毁伤效应评估提出了有效的测试步骤,并给出了应用实例.     

建筑物内爆炸毁伤效应的数值模拟

利用动力分析有限元程序LS-DYNA3D,对战斗部装药在建筑物内部爆炸载荷作用下的动力响应进行了数值模拟,并与经验公式的计算结果进行了对比,结果表明数值模拟结果与经验公式计算结果相一致,证明了建立的有限元模型的可行性,可为战斗部的设计及目标防护设计提供依据.     

爆炸地震对计算机硬盘工作状态的毁伤效应

论述了计算机硬盘在工作状态下的爆炸工伤效应，通过试验确定了硬盘毁伤的振动强度临界值并利用FAE战斗部产生的爆炸地震以其进行了验证，分析了硬盘爆炸地震毁伤的机理，结果表明，爆炸地震对计算机硬盘进行毁伤是可能的。     

穿甲弹对均质装甲板毁伤效能的数学研究

为了讨论用数学方法研究穿甲体毁伤效能、靶板结构易损性和毁伤程度之间关系的可行性。以特定的弹目系统为例,结合穿甲体毁伤效能、靶板结构易损性和毁伤程度的数学定义,对不同着速时穿甲体毁伤效能、靶板结构易损性和毁伤程度进行了计算和数值拟合。结果表明穿甲体毁伤效能、靶板结构易损性和毁伤程度之间有明显的函数关系,可以用数学的方法进行研究。     

动能弹对某型弹道导弹发动机的毁伤效应研究

为了研究动能拦截器对某型弹道导弹的拦截毁伤效应,采用 ANSYSY／LS-DYNA 有限元软件模拟动能拦截器对弹道导弹发动机壳体的拦截,并对仿真结果进行分析。结果表明：发动机壳体材料的弹性模量、延伸率、强度越高,动能弹撞击下产生的应力越大;动能弹的相对速度较高,容易穿透发动机壳体。     

爆炸冲击波对圆抛物面薄壳雷达天线毁伤效应研究

通过实验和理论分析,对圆抛物面薄壳型雷达天线在爆炸冲击波载荷作用下的变形特点及有关的变形特征参量进行分析讨论,给出了工程计算式,从而可进行毁伤效应评估.     

复合结构活性破片对双层靶标毁伤效应

研究可承受炸药爆炸加载的活性破片毁伤威力具有实际应用意义.通过14.5 mm口径弹道枪加载试验分析铝粉与聚四氟乙烯复合结构活性破片撞击不同组合形式下双层靶标毁伤效应,并采取多元回归分析方法建立活性破片对前层板的穿孔直径和后层板的扩孔面积经验公式.结果表明:在800～1400 m/s速度范围内,活性破片撞击前层钢板或铝板...     

反应装甲爆轰压力对穿甲弹运动速度的影响

文中研究了反应装甲爆轰产物压力对穿甲弹运动速度的影响。通过理论计算得到爆轰压力对穿甲弹的速度几乎没有影响．说明影响穿甲弹姿态及速度变化主要由反应装甲飞板和弹的碰撞造成的。     

基于发射装药技术提高穿甲弹初速研究

针对目前现役坦克炮配备的穿甲弹难以击穿未来主战坦克装甲的现实,从大口径火炮发射装药角度,研究分析了采用高能发射药、提高装填密度、设计合理的发射药几何形状、采用温度补偿技术、探索随行装药技术、研究相适应的点传火方式等提高穿甲弹初速的有效途径。     

弹芯尺寸对于反导穿甲弹引爆能力的影响

文中使用Autodyn-2D对穿甲弹冲击起爆导弹战斗部的过程进行了模拟,通过改变弹径、弹长和平头直径比并对不同工况进行分别计算,分析了以上因素对临界起爆速度的影响。利用分析结果设计了有利于引爆的220 g穿甲弹弹芯尺寸。设计结果为:弹径取16~18 mm,对应的弹长为49.1~62.2 mm。     

杆式弹碰撞有限靶的数值模拟

本文利用我们开发的二维弹塑性撞击有限元程序,尝试了简便的等效塑性应变的破坏准则,提出合理的破坏后处理方法,对高速平头弹对有限均质靶撞击进行了初步计算.     

穿爆弹丸内装药撞击起爆实验及数值模拟

为了研究穿爆弹丸内装药的起爆机理,对穿爆弹丸的惯性点火元件进行设计,进行了弹道发射撞击起爆试验。对炸药采用SPH建模,对其他结构采用有限元网格划分,建立了穿靶过程数值模型。根据含能材料在撞击作用下的非冲击起爆判据,采用ANSYS/LS-DYNA软件对装药的惯性撞击特性进行分析,得到了钝化RDX装药的临界起爆能量范围。结果显示:弹丸以394 m/s的速度撞击7.4 mm的靶板时发生爆炸,装药起爆的临界比塑性能在1.42 GPa·μs～1.63 GPa·μs范围内; 在弹丸能够有效穿透靶板的情况下,弹丸的着靶速度越低,装药所受惯性冲击力越小,惯性作用持续时间越长,装药越容易被起爆。     

可控离散杆式破片的破坏效应研究

分析了可控离散杆式破片的可控原理,并针对可控离散杆式破片的两种破坏机制进行了毁伤实验。实验结果表明,在一定的飞行半径内,可控离散杆式破片能够以相似的角度平行排布,对目标进行类似”切割”效果的破坏,造成目标的结构毁伤;功能毁伤方式要求破片的速度较高,一般较难达到。     

分段杆弹的梯度化设计

为充分发挥出分段杆弹侵彻效能,利用LS-DYNA软件拉格朗日算法对钨合金长杆弹侵彻装甲钢进行数值模拟,得到长杆侵彻的典型物理图像和重要物理量的时程曲线,与实验和理论结果进行对比,验证有限元模型的有效性。构造了各段长度梯度分布的和各段直径梯度分布的两类分段杆,对比研究了其侵彻效能。研究结果表明：分段杆弹体总有效长度一定时,各段长度均匀相等时分段杆的侵彻能力最大;各段直径梯度分布的分段杆弹比各段长度梯度分布的分段杆侵彻深度大。     

半穿甲弹丸在复合靶中爆炸破坏效应的实验研究

实验测试了半穿甲弹丸在混凝土面层和沥青混凝土面层的多层复合靶中的爆炸深度及爆炸后形成的弹坑面积和体积;对多层复合靶中弹坑的形成机理和复合介质的爆炸破坏机理进行了探讨。结果表明,弹丸在混凝土面层的多层复合靶中爆炸后,其混凝土面层上先出现径向裂纹,后出现环向裂纹,环向裂纹与径向裂纹贯穿形成破碎区,并且径向裂纹的范围更大;混凝土面层靶的炸深比沥青混凝土面层靶的炸深浅,在药量相同情况下,沥青混凝土面层复合靶中爆炸形成最大弹坑体积和弹坑截面积均比混凝土面层复合靶中的大。