装药埋深对机场跑道爆破效应影响数值模拟

为评估装药埋深对机场跑道爆破毁伤效应的影响,采用非线性动力分析程序对机场跑道进行了爆炸破坏数值模拟,对比分析了不同埋深下爆炸漏斗坑尺寸、爆腔半径、靶体各层损伤区域分布情况,计算表明,存在一个最佳爆深使得爆破漏斗坑体积达到最大值。初步给出了爆炸破坏参数与装药埋深的关系。     

反鱼雷鱼雷毁伤效果计算分析

水下爆炸冲击下的鱼雷结构动力学响应特性研究和对来袭鱼雷毁伤效果的评定对反鱼雷鱼雷研究具有重要的应用价值.本文以MSC.Dytran有限元计算分析软件为平台,建立了ATT攻击对象的结构有限元计算模型、ATT的炸药模型以及水域模型,并进行了仿真计算,得出了炸药水中爆炸形成的冲击波的传播和作用过程,以及冲击波作用在雷体上的动态响应过程,分析了不同施爆距离、不同水下深度对雷体动态响应的影响.并参考国内外目前普遍应用的舰艇毁伤标准,根据假想模型的仿真计算结果,进行了ATT硬毁伤半径和软毁伤半径的评定,初步得出了ATT对来袭鱼雷的毁伤规律.     

鱼雷战斗部技术研究现状及发展趋势

鉴于鱼雷战斗部技术的研究现状,通过以下5方面分析并展望了提高鱼雷战斗部爆炸威力的途径：研究新型战斗部结构,实现定向聚能爆破;研究新型高能炸药,提高战斗部的毁伤威力;加大鱼雷口径,大幅度增加装药量;采用先进工艺,提高炸药的装填密度;在必要情况下,采用核装药。提出了改进建议：在逐步提高研究手段和加强条件保障建设基础上重点开展鱼雷战斗部数值仿真研究和水下爆炸试验研究。     

一种爆-破型鱼雷串联战斗部设计及数值模拟

为提高鱼雷非接触爆炸对水下目标的毁伤效果,提出一种新的鱼雷爆-破串联聚能战斗部的设计方案,前级为爆炸装药,后级为聚能装药,利用前级爆炸产生的气泡为后级的爆炸成型弹丸(EFP)提供前进通道,有效降低EFP的飞行阻力和能量损耗。采用AUTODYN数值计算软件,模拟EFP在空气、水和气泡中飞行情况,对比分析了EFP的速度变化和变形及对靶板的毁伤情况,验证了此设计方案的可行性和优越性。     

反鱼雷鱼雷战斗部对来袭鱼雷爆炸毁伤效应仿真

为了获得反鱼雷鱼雷(ATT)战斗部水中爆炸对来袭鱼雷的毁伤效应,以ANSYS LS-DYNA有限元分析软件为平台,对ATT攻击对象(来袭鱼雷)进行了较为系统的建模,并采用流固耦合算法针对ATT战斗部在不同距离、不同角度下对来袭鱼雷的爆炸毁伤效应进行了仿真计算,得出了ATT战斗部的毁伤半径、来袭鱼雷的毁伤判据以及ATT对来袭鱼雷的毁伤规律.仿真结果表明,在水中爆炸作用下,来袭鱼雷燃料舱段壳体较其他部分壳体更易发生变形或破裂.该研究可为鱼雷的毁伤效应评定及ATT战斗部研究提供参考.     

航空炸弹最佳圆径的分析

为科学选定未来主用航空炸弹的圆径,文中分析了炸弹圆径与不同类型航弹战斗部破坏作用之间的关系、炸弹圆径对飞机挂载量的影响,以及现代技术的发展对炸弹圆径的影响.结果表明装药为200kg以下时,炸弹爆炸时的超压、破坏半径和侵入深度随装药质量的增长率比较大,飞机挂载中圆径炸弹时的载弹量比较多,主用航空炸弹的最佳圆径为500kg.     

装药在空气及混凝土靶中爆炸威力试验研究

文中对复合材料、D6A钢壳体装药在混凝土靶中的爆炸破坏效应进行了试验研究。分析表明,同样装药情况下,复合材料壳体装药爆炸产生的冲击波超压相对D6A钢壳体装药要高;复合材料壳体装药爆炸不会产生破片对远距离目标造成破坏;而D6A钢壳体装药爆炸产生的破片对远距离目标具有一定的杀伤效应;从混凝土靶中爆炸破坏效应来看,复合材料壳体装药在阻抗匹配方面要比D6A钢壳体装药好,且更利于爆炸冲击波的传播;同样装药情况下,复合材料壳体装药爆炸对靶体爆炸驱动有效能量大于D6A钢壳体装药。     

船舱内静止装药和运动装药爆炸的毁伤效果仿真

采用数值仿真方法对不同质量的静止装药和运动装药在船舱内爆炸的过程进行了研究,分析了装药的运动速度对船舱的毁伤效果和船舱内流场分布的影响。计算结果表明,运动装药在船舱内爆炸对运动正方向舱壁的毁伤效果大于静止装药,且随着装药速度的增大而增加;而对运动反方向舱壁的毁伤效果小于静止装药,且随着装药速度的增加而减小。由于运动装药易使运动正方向舱壁出现破口,使得船舱泄压,导致对运动反方向舱壁的毁伤效果比静止装药爆炸时要小,不利于从整体上毁伤船舱。运动装药在船舱内爆炸时在运动正方向舱壁上产生的超压峰值明显大于静止装药,且随着装药速度的增大而增大,而在运动反方向舱壁上产生的超压峰值要低于静止装药,且随着装药速度的增大而降低。     

机场跑道内爆炸毁伤效应及工程化函数模型

针对反跑道弹药战斗部对机场跑道内爆毁伤效应评估的需求，为系统开展机场跑道在装药内爆载荷作用下的毁伤效应研究与构建工程函数模型，在量纲分析的基础上开展不同装药质量、不同装药埋深下的机场跑道内爆毁伤实验和数值仿真，探究装药量和装药埋深对机场跑道毁伤形态以及毁伤场参数的影响规律。研究结果表明：装药量一定时，有效毁伤半径R_ed随装药埋深的增加呈先增大、后减小的趋势；装药埋深一定时，毁伤效应参量随装药量的增加而增大；装药量和装药埋深的最适匹配可达到理想的毁伤效果。基于实验与数值仿真研究获得的弹坑形态和裂纹特征与跑道内爆炸作用机理分析，提出将毁伤模式和毁伤场特征参量相结合的评估方法来有效表征多层混凝土介质内爆毁伤效应，采用敞坑、隆起和隐坑3种毁伤模式来描述跑道的破坏形态，采用特征参量弹坑半径R_c、有效毁伤半径R_ed、最大爆腔半径R_ic,以及弹坑深度H定量描述跑道内爆毁伤场区域；结合大量仿真和实验数据拟合得到机场跑道内爆毁伤模式和毁伤场特征参量的工程化函数模型，可对机场跑道内爆毁伤效应进行快速预测。     

装药缺陷对固体火箭发动机内弹道性能的影响

采用仿真计算分析方法研究了管状推进剂装药缺陷的宽度、深度以及包覆层脱粘等因素对固体火箭发动机内弹道性能的影响规律。结果表明,随着固体推进剂装药裂纹深度与宽度比的增加,燃烧室内压强和裂纹出口气流速度也增加。管状药柱包覆层前端轴向脱粘可使燃面-肉厚曲线的斜率增加,装药的压强指数增大,最终可能造成燃烧室压力过高而解体爆炸。     

高速侵彻体碰撞子母化学弹头有效载荷毁伤效应

为研究碰撞位置对化学子母弹头毁伤效应影响,开展了爆炸成型大质量高速侵彻体碰撞化学子母弹头地面模拟试验。试验结果表明,化学子弹毁伤模式呈现为局部变形（不泄漏）、局部裂孔（部分泄漏）和碎裂摧毁（完全泄漏）3种形式,而且其分布显著受碰撞位置的影响。采用贯穿路径体积重叠法分析发现,子弹摧毁率随碰撞位置偏移量变化呈现复杂的类多阶梯分布,与试验结果相比,二者总体变化趋势相吻合。进一步机理分析认为,高速侵彻体沿贯穿路径对子弹的直接碰撞作用,只是造成子弹摧毁的一个重要因素,蒙皮碎片碰撞、子弹间相互碰撞以及子弹爆裂液体高速喷射等附加力学行为及效应也相当重要,显著提高了对化学子母弹头有效载荷的摧毁作用。     

空爆载荷作用下带孔加筋板架破坏模式研究

针对带孔加筋板架在爆炸冲击波作用下的破坏模式进行模型试验,分析带孔加筋板架的破坏模式,认为板架结构中由于前驱爆炸破片作用产生的小型穿孔对板架的抗爆能力影响不大,板架构件与板连接处变形不协调引起的弯曲应力及该部位的应力集中是导致板架破坏的主要原因。通过试验和数值计算研究比较不同穿孔尺寸对板架抗毁伤能力的影响,数值计算结果与试验结果吻合较好。     

破片对空间轨道目标的易损性分析及毁伤模型研究

研究了目前的空间轨道目标,与飞机相比,对空间轨道目标在工作环境、典型结构、飞行原理、毁伤机理,目标的防护特性、隐蔽性机动性上进行了易损特性分析,提出了单枚破片对双层靶板的破坏类型,包括局部穿孔破坏和撕裂破坏类型,提出了其对应的毁伤模型,进一步得到了单枚破片碰撞双层板结构的毁伤概率.该文的研究对加强我国的空间防御能力,具有一定的参考价值和重要的现实意义.     

某型弹丸侵彻深度的影响因素

弹丸的侵彻深度直接影响到爆轰角的大小和破片的毁伤效果。在经验公式的基础上,通过推导侵彻深度的数学表达式,研究该型弹丸侵彻深度的主要影响因素,并以某型弹丸为应用实例进行参数化分析,运用MATLAB数值计算软件得到相应的曲线关系图。数值分析弹丸侵彻深度的影响因素,可为控制弹丸起爆位置和弹药设计提供依据和参考,有利于提高弹片的毁伤效率。     

弹头角速度与侵彻倾角对铝合金薄板损伤分析

快凝耐热铝合金已广泛应用于水陆两栖装甲车与轻型装甲侦察车车身等结构,由于车身铝合金材质的薄弱部件易受子弹撞击,导致车身关键部位所受损伤与破坏问题较为严重,因此有必要对铝合金薄板被子弹击穿时的损伤特性开展研究。本文通过ABAQUS仿真平台建立铝合金薄板与子弹弹头的显式动力学模型,研究了7.62 mm与9 mm两种不同口径的子弹弹头侵彻倾角、弹头自身角速度等参数对高强度铝合金薄板的损伤特性。结果表明:在相同侵彻倾角与子弹初速与角速度的情况下,9 mm子弹弹头对铝合金薄板造成的损伤程度更大,使薄板受到更大冲击; 7.62 mm子弹弹头对铝合金薄板的侵彻力度更大,有更好的贯穿特性; 随着子弹角速度的增加,两种型号子弹弹头对铝合金薄板破坏程度先增大后减小,角速度为2 000 rad/s时达到临界值; 侵彻倾角影响矩形模板破坏程度,但该影响存在临界值,到达临界值前,子弹穿透能力较小; 到达临界值后,继续增大倾角不再增大穿透能力; 同时随着倾角的增大,9 mm子弹弹头对铝合金薄板生成的动能总体均先增大后减小,倾角为45°时对矩形模板产生的动能最大。     

空地导弹毁伤数值仿真研究

分析了当前关于破片毁伤的研究情况,提出研究战斗部整体毁伤效应的建议,并基于冲击波毁伤相关模型建立了目标冲击波损伤概率模型;应用通用仿真验证软件对引用及所建模型进行了验证仿真,通过仿真结果分析,得出了对作战过程中攻守双方均有意义的结论。     

废旧弹药小型聚能销毁装置结构设计与试验

废旧弹药销毁对于消除爆炸事故隐患具有重要意义,基于土建施工建设中发现的各种废旧弹药爆破销毁 安全需求,运用聚能装药对带壳装药的冲击引爆原理,设计一种小型聚能销毁装置。综合尺寸、威力和野外适应性 要求,优化确定销毁装置结构参数,并进行静穿甲和冲击引爆模拟弹体试验。试验结果表明：该销毁装置冲击引爆 能力强,对常见废旧弹药引爆可靠性高,便于设置和使用,可为类似装置设计提供参考。     

海军干扰弹的销毁方法

分析了海军干扰弹的结构和作用特点,研究了销毁的技术,选择了适合的销毁方法。探讨了使用常规销毁方法和水射流技术等对海军干扰弹实施销毁的方法应用。     

水下接触爆炸下舷侧防雷舱吸能结构形式试验研究

为探究夹芯结构在水下舷侧防雷舱中应用的可行性,比较了不同结构形式防雷舱的变形吸能特性。设计了4种不同吸能结构形式的防雷舱,并分别开展了300 g TNT水下接触爆炸毁伤试验。通过对比分析防雷舱内部舱壁板的变形破坏情况发现：以液舱内壁柔性大变形进行吸能的结构形式,边界必须有强支撑结构,支撑不足时难以发挥薄膜拉伸吸能效果;利用液舱内壁-弧形板-吸能舱内壁整体变形吸能的吸能舱夹芯结构形式,弧形板在为液舱内壁提供有力支撑的同时还可随液舱内壁共同变形吸能,有效提高防雷舱的防护能力;进一步在弧形板间添加泡沫铝,未能取得更好的防护效果;弧形板前移至液舱的夹芯结构形式,弧形板的设置导致水中能量未能充分耗散至整个液舱,能量的汇聚致使内部舱室产生了更严重的破坏。     

新型爆炸物销毁器的研究

针对目前装备的爆炸物销毁器存在的不足,提出了一种新的设计思路,重点从结构设计、材料选取、弹道性能等方面加以改进,通过理论分析与试验测试,成功设计出了一种简便实用的无后坐力爆炸物销毁器,这对于提高公安和武警部队反恐、处突能力具有重要的现实意义。