聚能装药钛合金药型罩研究

钛合金是一种新型药型罩材料,依据药型罩成分均匀、晶粒细小的要求,采用挤压精车工艺制备了钛合金药型罩。对材料进行了微观组织的金相观察和力学性能测试,了解材料组织、性能。通过材料形成射流的数值仿真与闪光X射线照片的参数对比,结合试验验证数据,认为钛合金药型罩射流基本连续、准直,可形成有效的聚能杀伤元,在对钢筋混凝土的侵彻过程中,既能保证较高穿深,又具有较大的侵彻孔径,有很好的应用前景。     

药型罩锥角对线性聚能装药切割性能的影响

利用TG与LS-DYNA软件对不同锥角下的线性聚能装药切割钢靶进行数值模拟,并与试验作对比。结果表明药型罩锥角为80°的聚能装药切割器具有更好的切割性能,其切割深度和最大开口宽度达到最大值,数值模拟结果与试验结果吻合较好。本研究为线性聚能装药切割器的药型罩锥角设计提供一定的参考。     

细晶铜材料力学性能及药型罩领域应用研究

为研究细晶纯铜材料药型罩的侵彻性能,对细晶纯铜材料进行力学性能研究。利用二级轻气炮加速飞片的方法对细晶纯铜材料进行了冲击加载实验,给出了细晶纯铜材料在70～320 GPa范围内的冲击波速度和质点速度的关系。计算得到了适用于LS-DYNA的Gruneisen状态方程参数。利用拟合得到的参数分析了粗晶材料及细晶材料所形成的射流在断裂时间、侵彻威力方面的差异。根据仿真,在160 mm最佳炸高进行静破甲实验。结果表明,细晶材料药型罩的侵彻威力较粗晶材料明显提高,说明将药型罩材料的晶粒组织细化是提高破甲威力的重要手段。     

大锥角药型罩聚能装药结构对混凝土介质侵彻研究

采用脉冲X光照相、威力效应实验及数值模拟方法,对两种不同形状的大锥角药型罩聚能装药结构对混凝土的侵彻能力进行了研究,实验测试获得了大锥角截顶药型罩装药结构形成的爆炸成型杆式侵彻体的形状、头尾速度及对混凝土靶的侵彻参量;采用AUTODYN-2D程序对两种结构药型罩聚能装药的成形过程和侵彻过程进行了数值模拟.结果表明,相比于大锥角截顶药型罩,大锥角球缺型药型罩所形成的爆炸成型杆式侵彻体在混凝土靶中形成的孔道更能满足复合侵彻战斗部对一级侵彻的要求.     

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。     

用聚能装药多层药型罩提高流速度的研究

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。     

药型罩锥角对聚能射流影响的数值模拟

利用ANSYS/LS-DYNA3D有限元分析软件,对不同锥角的药型罩形成射流过程分别进行了数值模拟和对比分析.结果表明D锥角药型罩产生的射流短而粗,射流延展性差;B锥角药型罩产生的射流细而长,射流延展性好;此结论与文献[9]得到的结论相吻合,验证了该数值仿真模型的正确性,为新型锥形装药产品的开发提供了一种高效的设计方法.     

活性药型罩聚能装药破甲后效超压特性

采用实验研究和理论分析相结合的方法,对活性药型罩聚能装药破甲后效超压特性进行了研究。通过地面静爆实验,测试了活性药型罩聚能装药穿透不同厚度靶板后的内爆超压特性。结果表明,在给定活性药型罩聚能装药结构的条件下,内爆超压随穿靶厚度基本呈抛物线衰减规律。进一步结合准定常理想不可压缩流体力学理论,引入活性材料能量释放激活延时参数,建立了破甲后效超压半经验分析模型。利用该模型预测的活性射流破甲后效超压与实验测试结果吻合较好。分析了活性材料能量释放激活延时对破甲后效超压的影响特性。     

活性药型罩毁伤性能仿真及实验研究

利用ANSYS/LS-DYNA软件对活性药型罩形成的射流特征进行了数值模拟,分析了药型罩不同形状、锥角及厚度对射流特征的影响;同时,通过实验对活性药型罩的毁伤性能进行了研究。实验结果表明:炸高条件为1.0D~1.5D时,破甲性能最佳,最大破甲深度可达65mm;活性药型罩形成的射流在击穿50mm厚度靶板后,可有效引燃靶后柴油箱。     

F装药双层药型罩射流性能的数值研究

为了研究F装药双层药型罩射流的形成过程,应用LS-DYNA软件对F装药条件下的双层药型罩射流进行了数值模拟,探讨了不同外罩材料和不同内外罩间距对双层药型罩射流特性参数的影响。结果表明:F装药条件下,双层罩外罩材料及罩间距对射流的特性有不同程度的影响,合理调整外罩材料与罩间距有助于改善射流性能。     

钨铜合金药型罩水介质中侵彻规律的实验研究

针对水中聚能战斗部侵彻毁伤问题,运用实验方法对比分析钨铜合金药型罩和紫铜药型罩形成的射流杆在水介质中的侵彻特性,包括射流在水中的速度衰减规律以及射流侵彻后效靶板的效果。结果表明:采用钨铜合金药型罩产生的杆式射流在水介质中能够保持较高的剩余速度,对后效靶板的毁伤能力更大。实验结果能为实际工程设计提供一定的参考价值。     

药型罩壁厚变化率对破甲威力影响的研究

利用AUTODYN-2D有限元分析软件,对不同壁厚变化率的药型罩形成的射流进行数值模拟,选取其中典型的模型进行试验验证,模拟结果与试验数据基本吻合。通过数值模拟计算和验证试验重点分析了药型罩壁厚变化率对破甲威力的影响规律。研究结果表明:随着药型罩壁厚变化率的增大,射流头部速度和速度梯度也随之增大,射流容易出现拉断现象,不利于提高破甲威力。     

结构参数对爆炸成型弹丸性能影响的研究

为研究聚能装药结构参数对爆炸成型弹丸性能的影响,利用三维动力有限元程序,对爆炸成型弹丸形成过程进行了数值模拟,研究了装药长径比、装药密度、药型罩材料、起爆方式以及壳体厚度对爆炸成型弹丸性能的影响规律。根据研究结果,设计了一种较优化的聚能装药,并进行了聚能装药侵彻混凝土靶板实验。实验结果表明,设计的EFP聚能装药对混凝土靶板有较好的开坑效果,开坑孔径和孔深分别接近装药口径的0.6倍和6.4倍。     

Numerical Simulation of High Performance Shaped Charge Penetrating Concrete Targets

Tandem warhead systems consist of a precursor shaped charge and a following kinetic energy projectile containing high explosive filling. This paper presents a numerical simulation analysis of the penetration forming and the process in which the shaped charge penetrated into concrete targets by using AUTODYN software. The shaped charge is consist of different materials, different standoff, different liner curvature and thickness. Parameters for the liner structure which can detemine ideal aperture and penetration depth are acquired. The simulation results are in agreement with them of the experiment.