不同起爆方式下MEFP战斗部的数值模拟

文中利用ANSYS／LS-DYNA软件对周围排列MEFP进行数值模拟，并对在不同起爆方式下MEFP战斗部形成的EFP阵列进行了研究。研究结果表明：在中心线起爆与端面起爆方式下的MEFP均能形成初速大、攻角小、气动性能良好的EFP。     

偏心起爆杆式战斗部爆轰驱动三维数值模拟

利用ANSYS/LS-DYNA3D非线性动力有限元程序对多点偏心起爆杆式战斗部进行数值模拟,得到杆条在不同径向角的速度及压力分布,并得出偏心起爆杆条速度增益及密度增益的影响因素,为定向战斗部的研制提供技术参考。     

定向战斗部最佳起爆延迟时间及起爆方位变化特性研究

建立了空间交会条件下定向战斗部最佳起爆延迟时间和起爆方位变化的计算模型,通过仿真计算对空空导弹弹目交会特性进行了分析。研究表明,在最佳起焊延迟时间段,目标方位可能发生象限变化,定向引战系统必须根据此变化调整起爆方位。     

战斗部外场试验起爆控制系统研究

根据战斗部外场试验需求,设计了一种多功能起爆控制系统,系统操作简单,具有起爆电压、起爆线路等全系统检测功能;具有连接高速摄影系统、综合测试系统接口的功能,同步精度为0．1ms。该系统为战斗部外场试验人员的安全和测试的有效性提供了有力的保障。     

定向战斗部起爆系统

可通过炸药使战斗部变形成定向聚能形，从而达晨目标方向的选择瞄准。在战斗部周围围绕着与其长度相同的２４个炸药形装药。近炸引信将选择２４个装药中的一个区域作为定向瞄准。一但选择了区域方位，该区域及邻近两个区域的形成装药将同时起爆。     

不同起爆方式对聚焦战斗部性能影响的数值模拟

利用LS/DYNA软件,采用中心和偏心两种起爆方式引爆聚焦战斗部进行全模型三维数值模拟,得到该战斗部两种状态下的破片初速及其分布规律;在仿真模型中加入靶板,得到距战斗部中心6 m处的破片分布,结果显示破片在两种起爆方式下都能在靶板上形成聚焦带.通过统计得出,偏心起爆能使破片速度增益为20.3%,破片在6 m处带宽为1 m的密度增益为9.6%,飞散角和方向角基本一致.     

基于数值模拟方法的中心起爆战斗部破片动态飞散特性研究

针对中心点起爆方式战斗部破片毁伤区域的预测问题,以破片动力学基本方程为基础,同时考虑破片速度沿战斗部轴向变化以及破片飞散方向等影响因素,采用数值模拟方法对战斗部破片在不同时刻、不同工况破片速度与破片空间分布的动态飞散特性开展研究。研究表明：破片动态飞散场呈现对称于弹体纵轴的空心锥结构;随着飞散时间的增加,破片径向速度逐渐减小,飞散半径逐渐增大,破片场形状则由弧形向U形转变;并且对于质量8 g的立方体破片,当破片飞散46.5 ms后,对轻型装甲目标仍具有毁伤能力;破片初始飞散速度相同,增大破片质量可以提高破片场的飞散范围,增强破片存速能力。该研究成果可为目标高效毁伤以及引战一体化设计提供依据。     

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。     

杀伤爆破战斗部起爆方式对地面目标杀伤威力的影响

为提高杀伤爆破（简称杀爆）战斗部对地面目标的毁伤威力,利用靶场静爆试验和数值模拟方法开展了序贯起爆网络下的定向战斗部威力研究。基于LS-DYNA有限元程序分析不同起爆方式下杀爆战斗部的破片飞散规律,编写C语言程序获得有效破片落地时的分布密度和能量分布,结合毁伤概率法计算战斗部在落角、落速、落高不同运动参数下的有效毁伤面积。研究结果表明：偏心两线和偏心三线序贯起爆在定向方向的速度增益为20.3%、19.8%,序贯起爆可有效改善破片的飞散角,提高破片的落地动能和密度,进一步提高战斗部毁伤面积;偏心两线序贯起爆时战斗部的毁伤效能最高,有效毁伤面积增益最高可达809.1%;该毁伤面积计算方法可较好地反映出破片密度和动能对毁伤效能的影响,为不同起爆方式下杀爆战斗部的毁伤评估提供参考。     

影响鱼雷定向战斗部威力的偏心起爆仿真与试验

定向起爆技术可大幅提高鱼雷战斗部的能量利用率,加大对大中型舰船目标的毁伤。基于此,对重型鱼雷定向战斗部缩比样机在3种不同起爆方式下,在相同测点处的冲击波超压进行仿真计算和试验测试,结果表明,战斗部3点偏心起爆方式产生的冲击波超压在一定范围内,在目标方向上较中心起爆方式有所增强,偏心距愈大,冲击波超压增强幅度愈大。因此,3点偏心起爆可作为重型鱼雷定向战斗部优先选择的起爆方式。该文的研究将为优化重型鱼雷战斗部设计提供参考。     

环形传爆药柱多点起爆数值模拟及威力测试

为了提高传爆药柱起爆钝感弹药的能力,根据冲击波汇聚技术原理设计了环形传爆药装药结构.配合环形装药的尺寸,根据小尺寸装药爆轰理论设计了4点和8点同步起爆网络.用ANSYS/LY-DYNA软件分析起爆点个数对环形传爆药柱输出波形的影响,并进行了试验验证.结果表明,利用多点同步起爆网络起爆环形传爆药柱能有效提高传爆药柱的输出威力,在保证较小同步时间偏差的情况下,增加起爆点个数有利于提高环形传爆药柱的输出.     

EFP冲击引爆带壳炸药数值模拟研究

利用非线性有限元程序LS-DYNA中的ALE算法对EFP的成型、冲击引爆带壳炸药作用过程进行了数值模拟.与试验结果相比较,数值模拟结果具有较高的可信度,证明采用了LS-DYNA中的ALE算法,能有效获取EFP对带壳炸药引爆过程的参数.     

大质量钨破片冲击多层间隙盖板炸药数值模拟与试验研究

为分析大质量破片对多层盖板炸药冲击起爆阈值的影响因素,采用SPH和FEM相结合的方法开展了不同盖板厚度和不同盖板间隔情况对起爆阈值影响的数值模拟。在此基础上,采用二级轻气炮作为加载手段,进行了大质量钨合金破片冲击不同盖板及间隙情况下炸药冲击起爆试验研究,获得了起爆阈值。数值模拟与试验结果相一致,表明采用SPH与FEM相结合的方法可以较好地模拟此类问题。通过拟合得到了大质量破片冲击起爆阈值速度与冲击角度之间的经验关系式。分析结果表明,大质量破片冲击产生的大量二次破片对起爆阈值速度和起爆延迟时间具有较大的影响。     

一种间隙弱化爆炸零门的仿真与试验

为了提高爆炸零门的作用可靠性,利用ANSYS/LS-DYNA程序对装药尺寸为0.8 mm×0.8 mm,不同间隙厚度的传统间隙零门和间隙弱化零门进行了数值模拟和理论分析,并通过试验对仿真结果进行了验证。仿真和试验结果表明,在传统间隙零门的基础上,增加间隙厚度,并增设圆形空气隙来弱化零门间隙强度,有助于冲击波的衰减和零门间隙的打开,零门间隙厚度的可靠性窗口从0.6~0.7 mm提高为0.7~1.0 mm,明显提高了爆炸零门的作用可靠性。     

基于LS—DYNA连续杆战斗部对目标毁伤因素数值分析

通过建立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,模拟连续杆战斗部对等效目标的侵彻过程。通过对比分析：连续杆在最大开口直径内,杆条破坏能力最强;当杆环扩张超过最大开口直径后,杆环断裂成杆条状破片,杆条的毁伤能力急剧下降;合理地增大杆条的横截面积和延展性,能显著增强杆条的侵彻能力,为此类战斗部设计提供有益参考。     

起爆方式对周向MEFP战斗部性能影响的数值仿真

为研究起爆方式对周向多爆炸成型弹丸(MEFP)战斗部毁伤元成型的影响,针对5层周向MEFP战斗部结构,利用Ls-dyna软件数值研究了单点起爆下起爆点高度以及多点起爆下起爆点数量、起爆同步误差对MEFP毁伤元速度和飞散角的影响。结果表明:单点起爆条件下,随着起爆点高度的增加,毁伤元的总散布角度逐渐增大; 当起爆点位于战斗部轴线中心时毁伤元总散布角度达到最大,各层MEFP毁伤元速度差达到最小; 装药端部MEFP成型过程受稀疏波影响较严重,导致装药端部毁伤元速度较低; 采用中轴线多点起爆对端部毁伤元速度提升效果不明显,但能大幅度提升内侧3层MEFP的速度; 对口径大于48 mm的周向MEFP战斗部而言,500 ns以内的起爆同步误差不会对MEFP毁伤元的速度和飞散角产生明显影响,但起爆同步误差的存在使得MEFP成型更加不对称。     

小型雷管输出能力增强技术研究

本文对传爆序列破片起爆系统中施主约束、传爆通道结构及飞片和受主炸药盖片的不同材料组合进行了实验研究,并就破片和受主盖片的选择进行了定性讨论,结果认为：施主约束体应选用高强度材料,传爆通道结构宜选用先小孔后大孔的阶梯方式,破片宜选用质轻高强的脆性断裂材料,受主炸药盖片宜选用低密度材料,并得到了传爆序列中使用破片起爆具有作用距离大、输出威力大的结论。     

一种圆弧杆式战斗部设计与飞散特性数值模拟

为了比较不同起爆方式下圆弧杆式战斗部的相关特征,利用有限元软件ANSYS/LS-DYNA分别模拟在中心点起爆、一端点起爆、两端点起爆、中心轴向起爆、四点起爆等5种不同起爆方式下爆炸载荷对圆弧杆的驱动和飞散过程.模拟结果表明:5种起爆方式下,两端点起爆能够使杆条环的平均速率达到最大;两端点起爆、中心点起爆、中心轴向起爆下圆弧杆飞散分布比较匀称.该研究可为战斗部的设计提供有益的参考.     

TATB基PBX炸药冲击波感度数值模拟研究

为研究TATB基PBX炸药的冲击波感度,采用显式动力学有限元程序——AUTODYN软件对某TATB基PBX炸药在冲击波作用下的临界起爆特性进行数值模拟。通过小隔板试验和冲击波在有机玻璃隔板中衰减模型的理论计算验证了数值模拟的可靠性,数值模拟中,通过3D模型的计算可以直观地看到在爆炸过程中冲击波传播的运动轨迹,模拟计算出某TATB基PBX炸药临界隔板值在5.5～5.7mm之间,临界起爆压力在3.19～3.44GPa之间,数值模拟结果与实验结果基本吻合。     

火工品动态着靶模拟仿真技术研究

本文采用分离式Hopkinson压杆(SHPB)技术和装置对火工品动态着靶进行模拟试验，建立了考核和评估火工品动态性能，包括安全性和可靠性的方法。并运用LS-DYNA进行了，计算机模拟仿真，计算与实测结果吻合。