炸高对RDX基聚能切割索爆破切割有机玻璃的影响研究

为深入研究炸高对聚能切割索（Flexible Linear Shaped Charge,FLSC）切割能力的影响,开展了聚能切割索在0～5mm炸高条件下切割20mm厚有机玻璃板的爆炸切割试验;建立了一种有机玻璃有限元模型及切割索炸药模型,数值模拟研究了0mm和5mm炸高情况下切割索爆破侵彻过程,并与试验结果进行对比。结果表明：该聚能切割索射流的汇聚过程较短,最佳炸高为0mm。随着炸高增加,侵彻能力逐渐减弱,层裂宽度逐渐增加,断面平整度降低;该切割索在0～4mm炸高下均能稳定切割20mm厚有机玻璃材料,5mm炸高情况下射流发散,无法形成有效切割能力;并且,仿真分析与试验结果一致性较高,最大误差为6%。     

炸高对线型聚能切割器切割深度影响的数值分析

根据聚能装药射流形成和断裂原理,使用autodyn2d对线型聚能切割器侵彻靶板的物理过程进行了数值仿真.针对不同炸高的4组模犁,详细讨论了炸高对射流侵彻能力的影响.研究结果表明:小炸高下,影响射流侵彻能力的主要因素是靶板阻碍了药型罩后部的压垮;大炸高下,射流与靶板的作用存在着二次侵彻的现象,具体侵彻效果与炸高有关.从工程目的出发,可以选取射流头部第2次断裂时所处的位置为有利炸高.     

水下聚能爆破技术研究

利用数值模拟研究水下聚能爆破破碎珊瑚礁的过程,通过分析聚能罩底部压力和不同位置单元速度的变化,对水下聚能爆破的作用机理进行了分析。进行了多组现场试验,通过对试验结果分析,描述了水下聚能爆破破碎珊瑚礁所形成爆坑的特点,包括爆坑的形状、深度和直径。通过对比数值模拟和现场试验结果,分析了造成数值模拟和试验结果出现误差的原因,并提出了改进的措施。研究结果表明,数值模拟研究水下聚能爆破是可行的,海水深度对水下聚能爆破效果有一定的影响。     

多模式聚能破甲战斗部技术研究

为了开发一种射流型多模式战斗部,使其穿深能力明显高于EFP,采用了90°铜药型罩聚能装药结构,不同起爆方式与炸高调节机制结合,使同一种聚能装药可分别形成长径比差异较大的长射流或杆式射流。试验表明,选择中心单点起爆与典型制式炸高结合,形成的杆式射流穿深较浅而开孔直径较大;选择环形多点起爆与有利炸高结合,形成的长射流穿深较高而开孔直径较小,不仅使两种聚能侵彻体的穿深能力具有明显差异,而且还可实现破甲-杀伤多用途。     

连动式聚能爆破装置的应用探讨

对接触扫雷技术作了简要说明,同时对锚雷的基本结构、水下状态及传统的失效方法进行了扼要地叙述,重点对该型连动式聚能爆破装置的应用方式及各组成部分的功能设计等方面进行了探讨;以期对从事反水雷装备技术研究人员有所借鉴。     

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。     

串联聚能战斗部爆破不同目标产生地震波的研究

从地震波形成过程与机理出发,研究其作用在大块孤石和岩壁两种目标所形成的地震波传播规律。通过对不同测点的震动进行监测,由对震动速度时程曲线分析可知,串联聚能战斗部的爆破震动主要由前级装药爆炸引起,震动强度衰减规律可用萨道夫斯基公式预测。对两种目标进行爆破试验可得:爆破作用目标不同,用于产生地震波的爆炸能也不同,作用目标为岩壁时,产生的地震波能量比作用目标为大块孤石时多;震动持续时间与爆心距的关系式也不同;从频率的角度分析,爆破岩壁比爆破大块孤石所产生的地震波对建构筑物的危害更大。     

聚能装药仿真专家系统研究

适应高新弹药快速研制的需求,针对已有数值模拟手段在建模及后处理过程中存在的问题,基于参数化建模及数据挖掘思想,对聚能装药仿真专家系统进行了研究与开发。仿真专家系统中引入了网格比例缩放因子,实现了参数化结构设计、自适应网格剖分的快速前处理模块;将LS-DYNA的示踪点处理功能集成了专业后处理模块,可快速及系统分析聚能装药射流作用过程中的细节。仿真实例运行结果表明该软件平台能够满足设计人员的要求。     

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.     

靶板材料对聚能射流跳弹角影响的数值模拟与试验

利用ANSYS/LS-DYNA软件,数值模拟了金属射流以较小入射角(5°~7°)侵彻不同材料靶板(603装甲钢及铝)的跳弹过程。观察了其侵彻及跳弹的过程。结果表明,所得模拟结果与试验数据吻合。当射流头部速度为6500 m·s~(-1)时,603装甲钢的跳弹临界入射角为6°~7°,铝的跳弹临界入射角为5°~6°,随着靶板强度增大,射流跳弹角减小。射流跳弹有两个阶段,首先射流接触靶板时,射流头部发生跳弹,射流其他部分进入靶板内部;然后射流前端在靶板非对称阻力影响下运动方向发生偏转,最终跳出靶板,射流后续部分随之跳出靶板。603装甲钢跳弹与未跳弹开坑深度之比为0.389,低于铝靶的0.795,证明在跳弹情况下,随着靶板强度的提高,射流消耗在侵彻靶板、扩展弹坑上的能量减少。     

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。     

含水介质装甲对聚能射流防护性能研究

为提高匀质装甲抗聚能射流性能,提出一种新型的含水介质装甲结构。通过 LS-DYNA 软件对聚能射流对含水介质装甲的侵彻过程进行仿真,对比分析匀质装甲和含水介质装甲的防护性能,并对前置装甲的厚度进行优化。结果表明：含水介质装甲较匀质钢装甲能大大增强装甲的防护性能,通过合理设计前置装甲的厚度可进一步提高对聚能射流的防护能力。     

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。     

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。     

应用数值模拟和灰色理论计算分析聚能装药参数对聚能侵彻体成型性的影响

通过数值模拟研究了药型罩及装药参数对聚能射流成型性能的影响,在此基础上,运用灰关联理论对影响侵彻体性能的各个参数的灰关联度进行了分析。结果表明,药型罩高度、壁厚、锥角、装药高度是影响侵彻体成型性能的主要因素,改变药型罩高度可以实现对侵彻体成型性的控制,药型罩壁厚对侵彻体最后成型产生较大影响,药型罩锥角可以有效控制侵彻体头部和尾部速度差,灰关联分析结果可以作为药型罩设计中优先考虑的重要参数。     

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。     

起爆方式对聚能射流影响的数值仿真研究

应用ANSYS/LS-DYNA3D有限元分析软件,采用ALE算法对在同种装药结构条件下的药型罩顶部单点起爆、顶面双环线起爆、装药面轴向外壁中心单环线起爆、三环线起爆后形成的聚能射流分别进行了数值模拟。计算结果表明,起爆方式对射流性能有着重要的影响,不同起爆方式在装药中形成不同的爆轰波形,药型罩顶部双环线起爆比单点起爆后形成的射流头部速度提高11.6%;装药面轴向外壁线起爆比药型罩顶部任何方式起爆后形成的聚能射流头部速度都低,装药面轴向外壁三环线起爆比药型罩顶部双环线起爆后形成的射流头部速度降低18%;同时进行了验证实验,仿真结果与实验结果吻合。     

中心孔对聚能装药成形的影响

为了研究中心孔对聚能装药成形的影响,利用ANSYS/LS-DYNA软件对中心带孔聚能装药的成形过程进行数值模拟研究,研究了其成形过程,并分析了不同的中心孔直径对侵彻体成形情况和性能的影响。研究结果表明:当中心孔直径为装药直径的15%~20%时,在三倍装药直径距离处,侵彻体头部速度明显提高,侵彻体外形良好,其中,中心孔直径为装药直径的15%,头部速度最高,外形最好。