多层球形预制破片战斗部破片初速场的计算模型

为描述多层球形预制破片战斗部破片的初速分布,针对典型的柱形装药的多层球形破片结构,用AUTODYN软件对其爆炸驱动过程进行数值模拟,发现每层破片的初速周向规律性波动;每层破片的平均初速外层大于内层,其差异随破片层数的增多和周向破片数的减少而增大;基于Gurney假设和冲量定理进行理论推导,结合数值模拟结果,建立了破片初速场的计算模型。该模型通过给出各层破片的平均初速及初速场的速度极值来表征初速场,其计算值与实验结果吻合较好。     

反击弹破片飞散特性研究

为使模拟弹爆炸驱动后形成大小均匀、飞散合理的破片群,对模拟弹弹体采用预制破片技术。利用LS-DYNA有限元计算程序和破片初速经验理论公式,得到破片飞散的初速、破片沿着轴向的速度分布和破片向前、向后的飞散角度,并设计模拟弹进行靶场试验验证。结果表明:数值模拟结果与试验结果近似一致,且采用预制破片技术对弹体改性后形成的破片较均匀。     

一种破片侧向飞散参量的工程计算模型

为建立柱形战斗部破片飞散参量的计算模型,考虑长径比和破片类型的影响修正Gurney公式构建了战斗部破片初速的轴向分布模型,修正Shapiro公式构建了精度较高的破片偏转角模型,所建模型计算值与实验结果吻合较好,优于现有计算模型.     

中心管爆炸开舱战斗部破片抛撒速度计算方法研究

推导了圆柱状密实接触中心管爆炸开舱战斗部破片抛撒速度估算Gurney算式。对在中心管破裂后爆炸产物继续膨胀给设置在靠近蒙皮内表面处破片产生运动速度的作用,提出了作分步处理的设计计算方法。     

立方体预制破片战斗部破片初速计算模型

为了建立立方体破片的初速计算模型,运用AUTODYN软件分析已有试验的爆炸驱动过程,将其分为爆炸产物不泄露和泄露两阶段,基于系列假设、冲量定理和修正的爆炸产物压强公式建立了全过程的立方体破片速度计算模型。该模型给出的破片初速值与试验结果吻合较好,并反映出立方体预制破片的初速还与周向破片数量及驱动过程中破片的最大周向形变量有关。     

基于Gurney假设的一种非对称型战斗部破片初速计算

针对一种特定的非对称型战斗部，利用Gurney假设推导出破片平均初速计算式，计算结果有一定的准确度．表明一定条件下Gurney假设仍可适用于非对称型战斗部的工程实践中。     

高速运动液体燃料爆炸抛撒模型的建立

高速运动液体燃料爆炸抛撒模型的建立对数值模拟高速运动液体燃料爆炸抛撒形成的云雾过程具有重要的意义。分析了高速运动的液体燃料爆炸抛撒过程,建立了包含液滴蒸发、破碎、碰撞聚合等作用的物理数学模型。用高速运动液体燃料爆炸抛撒建立的模型对初速为200m／s、0m／s的燃料空气炸药进行了数值计算。结果表明,静爆所得的云雾场的参数随时间及空间变化与实验数据吻合得很好,证明本模型能比较有效地反映云雾的形成过程。     

大口径榴弹自然破片形成过程

为获得典型大口径常规战斗部自然破片质量分布、破片初速等变化规律,利用水井爆炸装置,对某155 mm大口径榴弹自然破片的形成过程进行了破碎性试验研究,并与Mott公式预测计算结果进行了对比;同时基于Stochastic随机失效模型,采用AUTODYN软件对试验榴弹自然破片形成过程作进一步仿真模拟,获得了破片质量分布、破片初速等变化规律。仿真结果表明:4 g以上的破片数量与试验结果吻合较好,总体分布趋势基本完全一致,4 g以下的破片数量存在误差。     

多发弹丸同时起爆下破片飞行速度实验研究

通过自行设计模拟弹丸,按照靶场试验要求利用通靶和多路测时仪相结合的方式,分别对单发弹丸爆炸和多发弹丸爆炸所形成破片的飞行速度进行了实验研究,得到了两种情况下弹丸破片飞行的速度,并对格尼公式的计算结果进行了对比分析。研究结果表明多发弹丸爆炸时的破片飞行速度与单发弹丸爆炸时的破片飞行速度相差不大,但两者都小于格尼公式的计算结果。     

预制破片战斗部对空中目标的动态毁伤威力仿真

为有效评估预制破片战斗部的毁伤效能,文中针对空中目标进行了动态毁伤威力研究。根据预制破片战斗部的结构特点,从爆炸瞬间的运动初始状态出发,建立了破片群的空间运动模型,并基于Matlab仿真得到了确定时刻对应的破片群空间分布规律及其相应的破片状态。结果表明,在总质量一定的前提下,Ф5mm的预制破片的装填数量多,爆炸初速和动态飞散角大,并且在15ms后飞行距离较远。仿真结果可以为该型预制破片战斗部的总体优化提供理论依据。     

爆轰驱动金属圆筒的能量转换与破片初速模型

基于爆轰产物的JWL状态方程和Taylor破裂判据,从能量守恒出发推导了一种考虑膨胀细节的爆轰驱动金属圆筒能量转换与破片初速模型。选用无氧铜、45^#钢和6061铝合金3种材料进行压装TNT炸药驱动的圆筒试验。对比试验的膨胀轨迹与膨胀速度和模型计算结果,表明所建立的爆轰驱动模型综合考虑了炸药-金属系统驱动的膨胀过程和力学性能因素,相比格尼公式只单一考虑炸药爆轰参数的驱动能力,更全面地考虑爆轰驱动影响因素,计算结果更具有针对性和适用性。     

DNTF/HMX 炸药金属加速做功能力及其JWL 状态方程

针对现有研究未对以3,4-二硝基呋咱基氧化呋咱(DNTF)为基的炸药金属加速做功能力及状态方程进行研究和表征的问题,对DNTF/HMX炸药金属加速做功能力及其JWL状态方程进行研究。采用圆筒试验得到DNTF/HMX炸药的比动能和格尼系数的变化规律,并与Octol(HMX/TNT75:25)炸药进行了对比,同时采用解析法和Autodyn仿真获得了DNTF/HMX炸药的JWL状态方程。试验和仿真结果表明:DNTF可较大幅度地提高炸药的金属加速能力,格尼系数与Octol炸药提高了约5.5%,并获得其JWL状态方程参数。     

关于Gurney公式的强度效应修正

为了使Gurney公式能够在考虑材料强度的前提下预测爆轰驱动速度,采用量纲分析的方法,分析了影响柱壳爆轰驱动的主要因素,建立了抛射速度与主要物理量的函教关系.此函数关系经分离变量后,分别通过理论分析和数值仿真予以确定.分析表明,随着屈服应力的提高,壳体的径向极限速度下降,断裂时间提前.柱壳爆轰驱动的强度效应不容忽略.利用炸药爆速、炸药与柱壳的质量比、柱壳材料的屈服强度和密度等参数,通过拟合公式能够预测柱壳爆轰驱动的极限膨胀速度.     

高格尼能钝感浇注PBX设计及性能

通过系列浇注高聚物粘结炸药(PBX)的爆轰性能,拟合得到爆速与HMX含量的线性关系,研究了HMX颗粒特性及钝感剂含量对混合炸药机械感度的影响。结果表明,采用高品质HMX和3%的钝感剂时,混合炸药的安全性最好。在此基础上设计制备了一种组成及性能与B2273A(HMX/丁羟粘结剂90/10)接近的HMX基高固相浇注PBX炸药GO-1(HMX/丁羟粘结剂90/10)。其摩擦感度和撞击感度分别为5%和0,冲击波感度I50为17.7 mm,爆速为8587 m·s-1,格尼系数为2.80,爆轰性能、金属加速能力和安全性能优良,该炸药在枪击试验、烤燃试验中均为燃烧的低反应等级。     

典型CL-20和HMX基压装炸药爆炸驱动特性对比

为了考察六硝基六氮杂异伍兹烷(CL-20)基炸药较典型奥克托今(HMX)基炸药的爆炸驱动性能提升幅度,选取典型CL-20基压装混合炸药和HMX基压装混合炸药(JO-8)开展了爆速、爆压、标准圆筒对比实验测试,并设计了预制破片驱动装置和聚能装药结构,分别开展炸药径向、轴向驱动静爆/静破甲威力实验,实测了爆炸驱动破片的速度以及射流对钢靶静破甲深度。结果表明,CL-20基炸药(密度为1.95 g·cm^-3)的爆速、爆压和格尼系数较JO-8炸药(密度为1.83 g·cm^-3)分别提高4.8%、16.7%和3.5%。在相同结构下,CL-20基炸药驱动预制破片速度、动能较JO-8炸药分别提高5.1%~7.3%、10.5%~15.1%;在5.5倍装药直径(CD)炸高条件下,装填CL-20基炸药的聚能装药较装填JO-8炸药的静破甲能力提高3.2%~12.6%。     

基于不同爆轰产物的格尼速度估算新方法

1 IntroductionThe detonation products are largely gases, which inhigh temperature and high pressure regime, are highlynon-ideal. Detonation parameters such as pressure andvelocity can be calculated by a computer code, e.g. TI-GER[1], which uses a database of thermodynamic charac-teristics of explosion products and initial composition ofhigh explosives. Moreover, empirical correlations can al-so be used to determine important properties of energeticcompounds[2]. Some new methods have also bee…     

基于不同爆轰产物的格尼速度估算新方法（英）

A new method for prediction of Gurney velocity of explosives is introduced in which energy output is correlated with the heat of detonation, the number of moles of gaseous products of detonation per gram of explosive and the average molecular weight of gaseous products. It is assumed that the CHNO explosive reacts to form products composed of N2 , CO, H2O, CO2, H2,O2 and C（s） as determined by the oxygen balance of the unreacted compound. Good agreement is obtained between measured and calculated values of Gurney velocity as compared to previous correlations which assumed the reaction products to consist of N2 , H2O, CO2 and either C（s） or O2.     

局部接触爆炸作用下金属板贯穿破坏实验与数值模拟

通过大口径金属管道的局部接触爆炸实验,获得了贯穿破坏的基本特征,在此基础上通过数值模拟,分析了贯穿破坏过程和破片的形成,利用格尼速度理论和金属材料单位破坏功理论推导了破片的速度计算式。试验与数值模拟结果验证了用剪切破坏理论解释金属板接触爆炸贯穿破坏现象是合适的。     

基于粒子群神经网络的黑索今基混合炸药大隔板试验冲击波感度预测

应用粒子群神经网络模型对黑索今（RDX）基混合炸药冲击波感度的大隔板厚度值进行预测以减少试验量,节约试验成本。选取具有不同密度、空隙率、装药方式、RDX含量等特征的41组 RDX基混合炸药,考察炸药实际密度、空隙率、RDX和附加物含量影响因素,通过分析它们与大隔板厚度值的非线性关系,建立大隔板厚度值与上述4个变量之间的粒子群算法优化神经网络模型,采用100进化次数,40种群规模进行计算。计算与试验结果表明：4个变量与大隔板厚度值之间的映射模型良好;模型预测值与试验值吻合良好,相对误差在10%以内。该粒子群神经网络模型预测值对RDX基混合炸药大隔板试验具有一定参考价值。