粉末药型罩射流速度的近似计算方法

针对粉末药型罩射流速度低于相应密实材料药型罩的现象, 首先从理论上分析了药型罩多孔材料特性对爆轰产物作用压力和能量的影响;然后提出了把经典的射流速度计算模型用于粉末罩的修正方法;最后得到了粉末罩射流速度的近似计算方法,通过试验进行了验证.     

粉末药型罩材料及其工艺技术的研究进展

粉末药型罩的选材和制造工艺已成为国际冲击工程界的研究热点。本文主要总结了国内外相关领域的研究现状。着重讨论了适当引入W、Co、Ni、Bi、Ta等金属材料对以Cu粉为主体的粉末药型罩密度、成型、能量及破甲性能的影响,并且对比了相同材料、不同加工工艺对粉末药型罩微观结构和射流质量的影响。展望了粉末药型罩的发展方向和应用前景,认为通过对传统药型罩材料和工艺技术的改进来制造含能药型罩是粉末药型罩发展的主要趋势。     

粉末药型罩轴向密度分布对聚能粒子流影响

为研究粉末药型罩轴向密度分布对其形成射流性能的影响,以药型罩微元假设为基础,构建了射流相对长度增量和微元相对位移增量公式,并借助离散元法仿真拟合了粉末药型罩密度分布。通过数值分析与试验相结合,对药型罩轴向密度分布对射流长度和断裂趋势的影响进行了分析研究,结果表明:粉末药型罩密度具有非均匀轴向分布时,可形成相对较长、断裂时间较缓的射流,且其侵彻性能较优。     

正交法在粉末药型罩制备工艺中的应用

为了分析影响粉末药型罩性能的工艺参数,优化粉末药型罩制备工艺,提高粉末药型罩的质量.利用正交试验设计法确定了试验方案,根据试验方案完成了射流侵彻试验,并根据试验结果进行了数据分析.分析表明:4个因素的影响程度大小依次为药型罩材料成分配比、烧结温度、球磨时间、成型压力.根据试验结果分析,确定了较优的粉末药型罩生产工艺条件并进行了验证试验.通过试验可以得知,粉末药型罩的最优工艺条件为:药型罩材料成分配比为W:Cu:Bi=60:30:10,球磨时间为60min,成型压力为10MPa,烧结温度为200℃.     

多金属粉末复合药型罩研究

为提高药型罩的穿深,提出一种多金属粉末复合罩。在保持加工条件、装药结构等相同的条件下,分别对不同组分的钨-铜-铋粉末复合药型罩、纯铜粉末药型罩进行破甲实验,获得钨-铜-铋的质量组分配比为63:25:10,其穿深效果最好,比纯铜粉末药型罩的穿深能力提高37.5%。     

药型罩结构参数对整体式MEFP成型的影响

为提高整体式多爆炸成型弹丸(MEFP)毁伤能力,采用LS-DYNA仿真软件,模拟了药型罩结构参数对弹丸成型的影响。基于研究结果优化设计了一种整体式装药结构,并对其进行了试验验证。结果表明:药型罩结构参数对弹丸的影响主要体现在弹丸形态上,随着药形罩曲率半径的增加,中心弹丸长径比及周边弹丸长度分别降低了40%和41.2%。周边弹丸形状逐渐由杆形弹向球形弹丸发展。随着壁厚的增加,中心弹丸长径比及周边弹丸长度则分别降低了22.2%和19.7%。周边弹丸拖尾逐渐减小,弹丸飞行稳定性增强。优化得到药型罩曲率半径和壁厚的最优值分别为77~82 mm和2.2~2.6 mm。设计的战斗部可有效穿透15mm厚45#钢靶,与数值模拟结果吻合较好。     

新型双层药型罩形成毁伤元数值模拟与分析

在传统的双层药型罩形成串联EFP的基础上,提出了一种新型双层药型罩结构。利用ANSYS/LS-DYNA软件对该结构进行了数值模拟,并对其主要影响因素进行了对比分析。研究结果表明:当内层药型罩曲率半径R从112mm等间距增大到152mm时,多破片的稳定速度变化不大,基本保持在1893m/s,飞散角α则从0.69°逐渐增大到2.27°;EFP的速度从1646m/s增大到1738m/s,长径比L/D则从3.6逐渐降低到1.9。     

电铸药型罩研究进展与分析综述

本文是有关电铸药型罩的综述性论文.对电铸药型罩状况作了简要分析,指出此种新工艺用普通设备和原材料能造出精密级超细晶药型罩,且其终点弹道性能优良.重点介绍了破甲侵彻性能的对比.     

大曲率半径药型罩的数值模拟

采用数值模拟技术对爆炸成型弹丸(EFP)的成形过程进行了计算分析,通过药型罩材料的选择,在大曲率半径结构参数下对EFP的成形性能进行了研究.模拟结果表明不同材料药型罩对EFP成形性能有较大影响,并且该结果能够和试验得出的结果达成较好的一致.     

基于分层序列法的EFP战斗部药型罩结构优化与仿真

爆炸成型弹丸战斗部(EFP)的侵彻威力取决于成型弹丸的速度和长径比指标,而这2个指标又由药型罩结构参数直接决定。成型弹丸的长径比和速度指标,对药型罩结构设计的要求一般是矛盾的。为合理规划成型弹丸指标,基于多目标优化的宽容分层序列法原理,对药型罩的结构参数进行了协调和优化设计。根据优化方案进行仿真得到的成型弹丸同时满足了对2个指标的需求,证明在药型罩结构设计中应用宽容分层序列法进行优化设计是有效的。     

双基推进剂用丁羟胶包覆层研制

以端羟基聚丁二烯(丁羟胶,HTPB)、癸二酸二异辛酯、1,4-丁二醇、绢云母、甲苯二异氰酸酯(TDI)等为原材料,制备了双基药柱用包覆层。通过研究原材料的含量变化对包覆层力学和粘接性能的影响,优化出一种较为理想的包覆层配方(丁羟胶100g,癸二酸二异辛酯15g,绢云母15g,1,4-丁二醇与丁羟胶的羟基摩尔比值为3,异氰酸酯指数为1．20),用此配方包覆双基药柱,并进行了70℃老化试验及高低温试车。结果表明,该配方各项性能优良,包覆的药柱能够保证燃气发生器的正常工作。     

特种粉料2 维自动混合装置的设计与实现

为解决军工行业特种粉料混合均匀性差、混合效率低、安全隐患大等问题,设计一套对特种粉料进行2 维自动混合的装置。介绍设备的技术要求及工艺流程,根据特种粉料的物理特性,以冷烟弹的冷烟剂为例,对混合 装置的机械结构、气控系统及电控系统进行设计。实际应用效果表明：该装置的粉料混合均匀性较好,可实现自动 化生产,消除了人工操作的安全隐患。     

金属粉末在线称量及旋压成型工艺装备技术

针对国内金属药型罩生产存在的人工参与多、生产效率低、压制质量一致性不理想等问题,对金属粉末自动在线称量和自动旋压成型技术进行研究.介绍金属粉末在线称量及旋压设备的组成及工作原理,对金属粉末自动在线称量技术和模具及离合旋转结构设计2个关键技术进行研究.研究结果表明:该工艺装备可完成自动称量、旋压成型等主要工序,可实现生产过程的无人化操作,提高了产品质量和生产效率.     

燃气发生器衬层残渣研究

通过减少硫化剂ＴＭＴＤ,调整硫化时间,控制和防止后硫化,解决了燃气发生器的以丁腈橡胶为基的衬层残渣稳定性问题。经高温加速老化试验和燃气发生器试车验证,１００ｇ衬层中ＴＭＴＤ含量取０．４,０．５ｇ,硫化４ｈ,可确保燃气发生器正常工作。     

新型药型罩温压扭成形模拟与实验研究

高压扭转工艺可以显著提高金属粉末的固结效果,有效细化晶粒并改善组织分布的均匀性。以薄壁锥形件为研究对象,采用MSC.Marc软件对铜粉锥形件温压扭成形进行了有限元模拟及实验研究,分析了其变形行为和致密化规律。结果表明：温压扭铜粉锥形件等效应力、等效应变及相对密度的轴向分布规律相似,均是由口部到锥部递减;剪切应变为靠近模壁的区域较大;同一水平位置的相对密度总是外壁大于内壁。实验制备的铜粉锥形件相对密度达到0.960 5,与模拟结果接近;不同部位晶粒细化程度在52%~66%之间,组织分布均匀性较好;显微硬度HV0.1为70~116. 实验与模拟结果具有较好的一致性,验证了有限元模型的可靠性。     

药型罩曲率半径对周向MLEFP成型的影响

为提高周向多爆炸线性成型弹丸的毁伤性能,用ANSYS/LS-DYNA有限元软件计算了药型罩曲率半径对周向MLEFP成型的影响。通过对成型后LEFP性能的统计分析,得出了药型罩曲率半径对周向MLEFP成型性能的影响规律。结果表明: 在爆炸载荷作用下,新型周向式MLEFP战斗部结构能够在四个方向上形成具有一定速度和长度的线性爆炸成型弹丸,可以实现从四周进行近距离拦截和引爆来袭弹药、毁伤轻型装甲目标的目的; 而且当药型罩曲率半径与装药直径比率取0.6~0.8时,形成的LEFP速度高,密实度好,集群毁伤效能好。     

环形切割器药型罩方案优化设计

在反舰导弹串联战斗部前级环形切割器的设计中优选药型罩材料。通过数值模拟,对铜、钨、铁三种单质药型罩,以及一定比例的两种铜钨复合药型罩的切割效果进行分析。结果表明,五种药型罩方案均能贯穿100mm靶板。铁药型罩和铜含量较少的复合药型罩在靶板底部形成射流堆积巢,钨药型罩和铜含量较多的复合药型罩贯穿后剩余速度较低,切割时间较长。最终确定以铜作为环形切割器的药型罩材料。该结论有助于新型串联战斗部的优化设计。