聚能装药射流如何形成空穴

聚能装药射流之所以能获得很大的延伸是由于射流体的外部和内部存在着内部速度差所致。只要这个速度差存在，射流就可以稳定延伸。这个稳定过程一直持续到贮存于射流内因速度差而产生的动能由于相邻流层间的内摩擦而全部消耗尽为止。这过个程也可从回收的聚能装药射流粒子中观测到的空穴中看出。     

偏心起爆对聚能射流形成的影响

为研究偏心起爆对聚能射流形成的影响程度,利用LS-DYNA有限元软件,采用ALE方法对偏心起爆条件下聚能射流的形成过程进行了三维数值模拟,并与X光测试结果进行了对比。计算结果表明,对于此尺寸的聚能装药,偏心量为1mm时,对射流形成的影响不明显;当偏心量为2mm时,横向漂移速度会突然增加;当偏心量进一步增加时,会使射流出现严重的剪切断裂。     

聚能装药射流的发散性

多年以来人们就知道：一些聚能装药结构产生一种径向膨胀的射流，此特征称之为射流的发散性。发散性大大地降低射流的穿透能力。实验证明，发散性与材料的音速有关。本文指出：径向膨胀是由于从压垮区来的喷射物排出时射流的状况引起的。在与压垮区相毗连的一个小范围，射流的轴向速度将产生突增。如果在此范围内，一些点的流动是超音速的（与压垮点的参照系有关），射流的径向膨胀将发生；如果在此区域内流动是亚音速的，径向膨胀将不发生。必须指出：对弹塑性物体而言，相关音速是低压下纵向音速。发散性并非人们以往研究假定的那样，是由于碰撞生成的激波所形成。     

基于PER理论的聚能装药射流理论计算方法

以Behrmann和J.Carleone改进的PER理论为基础,通过P.J.Chou方法建立综合考虑药型罩、炸药、壳体等因素的压垮速度计算方法,对药型罩微元的压跨过程、射流头部参数(质量和速度)等进行修正,在此基础上建立Lagrangian坐标系下的射流空间运动方程,编制了相应的计算程序.与数值模拟结果的对比表明, 所建立的射流理论分析方法能有效计算射流参数,可为聚能装药结构设计提供参考.     

线型聚能射流形成过程的数值模拟

本文利用三维有限元程序对线型聚能射流的形成过程进行数值模拟，分析了线型聚能装药的射流及其杵体的速度、密度等参数的分布特性，并对射流和杵体在飞行过程中的断裂现象进行了分析讨论。这对进一步展开对线型聚能装药的理论研究具有一定的指导作用。     

超聚能射流形成过程机理研究

提出一种超聚能射流形成的理论计算方法,给出了附加装置材料密度、厚度和药型罩锥角、密度、厚度与超聚能射流速度、有效质量之间的关系。基于非线性显式动力学分析软件AUTODYN,进行了超聚能射流形成过程数值模拟,其结果与理论计算结果基本一致。通过超聚能射流侵彻试验,证明试验结果与数值模拟结果吻合较好。研究表明：在一定范围内,随着药型罩锥角的增大,超聚能射流速度逐渐减小、质量逐渐增大;超聚能射流速度、有效质量及侵彻能力远大于传统聚能射流。     

圆锥罩聚能射流形成过程的数值模拟

针对聚能装药爆破存在的问题,提出一种利用计算机对聚能装药爆破进行数值模拟的方法。通过有限元显式动力分析软件的显式算法对石油射孔弹圆锥型聚能装药爆破形成射流的过程进行数值模拟,分析了圆锥型聚能装药的射流速度的分布特性,并与带外壳的聚能装药的射流过程的模拟结果进行了对比。计算结果与圆锥型聚能射流的物理现象和规律相吻合,说明该计算模型和模拟方法合理、可行,对石油射孔弹生产及科研有一定的借鉴作用。     

聚能装药射流形成与破甲模拟计算研究

依据经典的射流形成和破甲理论,建立了聚能装药破甲深度工程计算模型,实现了聚能装药破甲的计算模拟.分别以等壁厚单锥罩和双锥罩装药结构为例,试算了破甲深度,并与实验结果进行了比较,表明该模型和计算程序有一定的准确性,能够方便、快速地计算破甲深度等射流形成和侵彻参数,为聚能装药结构设计和破甲计算提供工程应用工具.     

线型聚能装药射流形成及侵彻靶板的数值模拟

文中主要利用通用有限元程序LS-DYNA对线型聚能装药射流的形成及侵彻靶板的过程进行了数值模拟,将所得结果与现有的试验结果进行对照,数值结果与实验结果较为吻合。     

隔板对聚能装药形成射流性能的影响

为研究装药结构参数对射流头部速度的影响,设计一种带隔板的小锥角罩聚能装药,利用非线性动力学软件AUTODY-2D对射流成型过程进行数值模拟,并设计正交优化试验,对隔板距装药底端距离h、隔板直径d、装药长度L和装药直径D影响射流速度的主次关系进行研究。结果表明:h是影响射流速度的主要因素;随着隔板直径或隔板距装药底端距离的增大,射流头部速度增大。     

聚能装药射流与反应/惰性复合装甲的相互作用

反应／惰性复合装甲是一种分层装甲，由下列各层：钢、炸药、钢、橡胶、钢组成。这种结构利用了反应单元和惰性单元两者的复合效应对付聚能装药射流。当射流倾斜碰撞反应／惰性复合装甲时，它就引爆了炸药并使橡胶层显著的膨胀。其结果是被加速的钢板与包括高速头部在内的所有进入其内的射流产生相互作用。这样，就实现了对射流最大损坏。根据聚能装药射流的剩余侵彻能力看，反应／惰性复合装甲结构可获得很高的弹道效率。本研究使用的试验数据是通过精密聚能装药及闪光射线照片取得。反应／惰性复合装甲结构还用二维欧拉流体编码进行了模拟。     

聚能装药射流对加强塑料的侵彻

报告研究了射流侵彻加强塑料时实验结果与流体动力学理论计算结果之间的明显差异的原因。这种差异还未曾进行过合理的解释。加强塑料的侵彻阻力服从流体动力学模型，然而，侵彻加强塑料时有效射流的长度明显变小，这是由于部分射流消耗在孔壁上引起的。导致射流对加强塑料侵彻能力下降的原因也正在于此。研究发现，在侵彻过程中孔壁径向塌陷，而塌陷是射流在孔壁上消耗的主要原因。孔壁的塌陷是由于目标材料的可压缩效应所致     

不同锥角和楔角对锥形和线形聚能装药射流的影响

文中阐述了锥形和线形聚能装药各自射流形成的机理，运用有限元软件Lsdyna 2D，对锥形聚能装药和线形聚能装药的射流形成过程进行了模拟．比较说明了两种装药结构形成射流和杵体的不同。并且通过改变锥角和楔角来研究它们对射流的影响，结果显示锥形罩锥角和线形罩楔角对射流形状及速度有着重要的影响。     

聚能装药杆式射流的数值仿真

通过杆状射流聚能装药战斗部的用途、结构特点分析,设计了105°弧锥结合罩的装药结构,选取合适的仿真计算参数,采用DYNA2D计算程序对杆式射流成形的全过程数值模拟仿真,得到射流成形过程中各个时刻的形态及特征参数。     

用聚能装药多层药型罩提高射流速度的研究

对聚能装药多层药型罩的特性进行了理论分析，并对铜铝双层罩所形成的射流进行了Ｘ光测试，结果表明，其射流头部速度及速度梯度均优于单铜罩，是提高聚能射流速度的一种有效技术途径。     

圆锥罩结构和起爆方式对聚能射流形成的影响

为了研究圆锥罩聚能射流形成的影响因素,通过Lagrangian显式动力学有限元方法对圆锥罩聚能射流的形成过程进行了数值计算。采用对称罚函数接触算法处理炸药和圆锥罩之间接触,采用网格自适应算法防止网格严重畸变造成的计算中断。根据数值计算的结果深入分析了圆锥罩厚度、圆锥罩锥角和起爆方式对聚能射流形状和速度的影响,得到了射流形状和速度的变化规律,为圆锥罩聚能射流的优化设计提供了参考依据。     

串联聚能射流的数值模拟与实验研究

为了有效对付各种现代装甲目标,提出一种新型聚能装药结构并探讨了其成型机理.应用有限元软件分别对其前级装药、后级装药以及双级串联聚能装药的射流侵彻过程进行了数值模拟.结果表明:该串联装药可生成两个稳定且具有高同轴度的金属射流,其穿深比单锥角药型罩至少高30%.并在此基础上进行了系列的静破甲实验,实验与数值模拟结果吻合较好, 进一步深化了聚能效应的内涵和丰富了打击目标的手段.     

壁厚变化率对小锥角聚能射流形成影响的数值模拟

基于油气井射孔弹的设计原理,应用LS-DYNA 有限元程序,采用ALE 方法对某特定结构小锥角聚能装药在不同壁厚变化率的情况下射流形成过程及侵彻双层靶板进行了数值模拟,计算结果表明:采用顶部薄、锥底厚的药型罩,射流速度梯度高,可形成高速细长射流;射流侵彻双层靶板孔径小,剩余速度大;小锥角聚能射流侵彻强度高,药型罩壁厚变化率选0.9%为最佳.     

弹丸壳体性能对聚能射流影响的数值模拟

利用LS-DYNA3D有限元分析软件,对某弹丸在不同壳体性能情况下形成射流的过程进行数值模拟及对比分析,以寻求壳体性能对聚能装药射流的影响。通过对计算结果的分析,总结了壳体厚度及壳体材料对射流头部速度、射流总能量等相关特性的影响,找出了弹丸的最佳壳体厚度和壳体材料。结论可为弹丸设计及提高战斗部威力提供有益参考。     

线型聚能射流速度参数的试验及数值模拟研究

本文采用DYNA2D程序对射流自由飞行段进行数值模拟，将模拟所得的射流头部速度值与现有的试验结果进行了对比，数值结果与试验结果较为吻合。