反应装甲干扰射流过程数值模拟

文中应用三维有限元程序(LS-DYNA),对射流侵彻反应装甲飞板运动变形及干扰射流的过程进行数值模拟,对比实验结果,反应装甲飞板运动与变形过程与实验结果基本一致。数值模拟结果还表明:射流斜侵彻反应装甲时,飞板不仅对射流具有"切割"作用,同时还使后续射流发生偏转,射流偏转速度与卵石模型基本吻合。     

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.     

NATO角和飞板速度对平板装药干扰射流频率的影响

为研究射流轴线与飞板的夹角大小(NATO角)和飞板速度对反应装甲干扰聚能射流的影响,在分析飞板与射流作用的基础上,建立了计算飞板断续干扰射流频率的物理模型,利用此模型分析了NATO角以及飞板速度对干扰射流的影响,并进行了试验研究.研究结果表明,干扰频率在NATO角为40°～60°时会急剧增加,随着飞板速度的增加干扰频率变大.     

反应装甲飞板转角分析模型

分析了反应装甲与射流作用的机理,应用瞬时爆轰相关理论,建立了飞板运动方程,在此基础上建立了反应裳甲飞板转角工程计算模型,利用该模型得到了飞板任意微元、任意时刻的转角参数.研究结果表明飞板在运动中转角只与其速度和炸药的爆轰速度有关,与数值计算和实验的结果相吻合.利用流固耦合方法分析了夹层装药对飞板的作用,为研究平板与射流的相互作用过程提供了飞板变形的相关数据.     

爆炸装甲对聚能射流干扰作用的实验与计算

本文通过实验研究和对前人工作的综合分析,对爆炸装甲爆炸后形成的飞板与聚能射流相互作用的过程建立了一个物理概念更加清楚、计算更为简捷的物理数学模型.它清楚地表明了有关飞板和射流的各物理量对干扰作用的定量关系,并提供了一个完整的计算方法.     

反应装甲设计原理

提出了反应装甲设计原理：快速运动的上飞板，不断地把射流切割成段；每一段射流都被上下飞板两次消耗部分长度；射流对主装甲的侵彻深度，就是出下飞机后各段残余射流侵彻深度总和。计算关系式中，包含了连续变化的射流速度和直径，飞板速度和厚度，主装甲钢的强度等主要弹靶因素。这是一种能确定“三明治”式反应装甲盒高度、长度和厚度的工程计算方法。计算结果与试验基本相符。     

射流侵彻运动薄板扩孔规律研究

反应装甲干扰射流过程实际上就是射流与运动薄板相互作用过程。根据射流侵彻薄板的主特点,应用Szendrei公式,得到了射流侵彻静止薄板扩孔规律,并在该模型基础上,推导在高速射流作用下运动飞板孔径随时间的变化规律,与数值计算结果一致。     

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.     

反应装甲结构参数对飞板运动影响

根据反应装甲结构飞板变形的物理现象,利用瞬时爆轰理论,并考虑散心爆轰作用,建立了射夹层装药平板运动规律工程计算模型,分析不同结构参数反应装甲飞板运动影响。结果表明,实验和数值模拟结果一致。     

反应装甲对金属射流的干扰作用研究

基于爆炸反应装甲与聚能射流的作用机理,研究某新型反应装甲对金属射流的干扰作用,运用理论分析、数值模拟和试验验证的方法进行综合研究,采用三维数值模拟软件ANSYS/LS-DYNA,运用控制变量法,针对特定结构反应装甲进行不同法线角条件下的侵彻模拟,并进行侵彻过程分析,得到不同法线角条件下反应装甲对金属射流的有效切割长度、金属射流的剩余侵彻速度、反应装甲面板和背板的运动速度随时间变化等干扰作用变化数据,能够观察到反应装甲面板和背板的飞行状态和干扰后的射流形状。根据所得数据、曲线图及侵彻结果图并结合相关干扰作用理论进行分析。得到面板和背板对射流有效干扰长度、面板和背板最大速度、射流剩余侵彻速度等干扰性参数变化规律。对比分析表明,随法线角的增大,面板和背板有效干扰长度逐渐增大,法线角70°工况条件相比于法线角0°,背板有效切割金属射流的长度范围提高了368%;射流剩余侵彻速度随法线角的增大呈减小趋势,法线角在50°～70°范围,射流剩余侵彻速度降低幅度最大;且随法线角的增大,射流受反应装甲干扰作用越强。     

新型双层反应装甲金属板运动分析与研究

为了有效打击带盖板和隔板双层反应装甲的目标,对反应装甲起爆后各金属板的运动规律进行了研究,确定了金属板的飞散对射流造成的干扰。通过理论分析金属板的运动,建立反应装甲的运动模型,然后用LS-DYNA进行仿真得到了各金属板速度-时间曲线和位移-时间曲线,并进一步分析了金属板的运动规律。仿真结果表明,针对实战中聚能战斗部侵彻坦克披挂的反应装甲的法线角一般在60°以上,得到此时反应装甲的作用场时间约为600 μs,则串联战斗部后级延迟时间应大于600 μs才能避免飞板对后级射流的影响。     

爆炸式反应装甲对长杆体侵彻的干扰作用

根据爆炸式反应装甲与长杆体相互作用的物理现象,研究了反应装甲干扰长杆体侵彻主装甲的机理,建立了长杆体与爆炸式反应装甲相互作用的理论模型.采用长杆体斜侵彻半无限靶板的分析模型,计算出杆体对主装甲的侵深和最终行程.实验研究表明,采用本模型计算的侵深和行程与实验结果基本一致.影响反应装甲对长杆体干扰的主要因素有反应装甲厚度、弹着点位置以及杆体直径.     

双层椭圆形药型罩装药射流成形时长短轴比、铝铜铁三种材料的声阻抗和罩间距三因素正交设计研究

为获得双层椭圆形空心药型罩最佳结构参数,在利用AUTODYN软件对不同方案进行数值模拟分析的基础上,以炸高为2倍口径,射流头部速度和射流断裂前最大长度为考察指标,对影响射流成型的长短轴比、铝铜铁3种材料的声阻抗和罩间距3种结构参数进行设计。结果表明：在这3个因素中,各因素对射流速度影响由主至次的顺序是罩材料声阻抗、长短轴比、罩间距;对射流长度影响由主至次的顺序是长短轴比、罩间距、罩材料声阻抗。外罩材料为声阻抗值较小的铝、长短轴比为1．8、罩间距为2 mm时,双层椭圆形空心药型罩所形成的射流性能最优。     

含能气体射流在液体工质中扩展的两维模型及数值模拟

为了研究整装式液体发射药火炮燃烧稳定性的控制方法,针对渐扩型药室结构,建立了含能气体射流在液体工质中扩展的两维模型,应用FLUENT应用软件对非稳态气体射流与液体工质相互作用的过程进行了模拟.探讨了渐扩型结构尺寸、喷气压力和喷口直径参数变化对射流扩展形态的影响,获得了射流场等温线、等压线和等密度线图.结果表明:当渐扩尺寸比为0.8、喷气压力大于30 MPa、喷孔直径大于2 mm时,气体射流发展不稳定,气液湍流掺混强烈.模拟出的射流轴向扩展速度和实验结果基本吻合.     

两种典型串联聚能射流的数值模拟

为了进一步提高金属射流量和破甲深度,设计了单锥和双锥药型罩相结合的两种不同结构的串联药型罩,且利用Truegrid和有限元软件LS-DYNA对两种聚能射流的形成及侵彻钢板的过程进行了数值模拟。结果表明:这两种结构均能很好的形成射流,能够有效提高射流对靶板的侵彻深度,且以双锥罩为前级的装药结构形成的射流比以单锥罩为前级的装药结构形成射流的速度要高,前者的穿孔孔径较后者要大,在相同条件下,前者对靶板的穿深较后者要深。     

Zr基非晶合金药型罩射流的成型研究

射流成型情况关系到对目标的侵彻毁伤效果.非晶合金材料有着不同于金属材料的独特力学特性,其用于聚能装药中形成的射流形态十分特殊,可以在保证一定侵彻深度的同时提高开孔孔径.将数值模拟和试验验证相结合,对Zr基非晶合金药型罩射流成型特性展开研究.将Zr基非晶合金和Cu药型罩形成的射流进行对比分析,发现具有明显差异.这是由于非...     

爆炸反应装甲对爆炸成型弹丸侵彻效应影响的实验研究

为揭示三明治结构爆炸反应装甲（ERA）对爆炸成型弹丸（EFP）侵彻效应的影响,开展了铜质杆式EFP对披挂典型斜置角ERA主靶板的侵彻效应实验。采用脉冲X光摄影方法拍摄了EFP与ERA相互作用的图像,并获得了EFP对主靶板的剩余侵彻深度（RDOP）。实验结果表明,EFP对披挂ERA主靶板的RDOP随着ERA斜置角的增大而呈非线性下降,相对无ERA时的侵彻深度下降百分比呈指数增长的变化趋势。ERA炸药层厚度为0.027D（D为装药口径）时,当斜置角为0°和30°时,EFP的RDOP和相对侵彻深度下降百分比变化较小;当斜置角从30°增大到60°时,EFP的RDOP从0.50D减小至0.19D,相对侵彻深度下降百分比则从41%迅速增大到77%. 随着ERA炸药层厚度的增大,EFP的RDOP减小、相对侵彻深度下降百分比增大。其中, ERA炸药层厚度为0.027D时的相对侵彻深度下降百分比比ERA炸药层厚度为0.018D时平均增大8%.