刻槽弹体旋转侵彻铝靶试验与数值模拟

为研究刻槽弹体旋转侵彻作用性能,分析了刻槽弹体旋转侵彻作用过程,在着靶速度400～700 m/s范围对刻槽弹体和卵形弹体旋转侵彻铝靶进行了试验研究,利用LS-DYNA动力学软件对刻槽弹体和卵形弹体旋转侵彻过程进行了数值仿真,仿真和试验结果吻合较好,表明仿真方法及材料模型的适用性。进行了着靶速度300～700 m/s,转速0～1 500 r/s条件下的仿真试验。仿真结果表明,旋转对刻槽弹体侵深具有很大的影响,在弹体转速和着靶速度达到合理匹配时,旋转的刻槽弹体可以有效地提高弹体的侵深。     

刻槽弹体旋转侵彻混凝土效应试验研究

为研究刻槽弹体旋转侵彻混凝土靶的侵彻性能,利用14.5 mm滑膛枪发射平台,进行了非旋转的卵形弹体与刻槽弹体侵彻砂浆混凝土靶试验研究,同时利用14.5 mm线膛枪发射平台,进行了旋转的卵形弹体和刻槽弹体侵彻砂浆混凝土靶和石灰石混凝土靶试验研究。两种发射平台对比试验结果表明：采用卵形弹体头部刻槽和旋转侵彻的方法,使对混凝土目标的破坏从单一的挤压破坏变为挤压与环向剪切联合作用的破坏模式,达到了减少轴向阻力和提高侵彻威力的作用;相比于砂浆混凝土靶,石灰石混凝土靶具有较强的抗侵彻能力。     

头部非对称刻槽弹体侵彻混凝土目标性能研究

为进一步提高弹体对混凝土类脆性靶体的破坏能力,提出一种可对混凝土施加轴线压缩与切向剪切联合破坏作用的头部非对称刻槽弹体,并在极坐标下表征非圆截面头部弹体结构。利用准静态柱形空腔膨胀模型,建立轴向压缩-切向剪切联合作用下的准静态柱形空腔膨胀理论模型,推导得到考虑剪切效应的靶体响应力函数。在此基础上,发展了头部非对称刻槽弹体侵彻半无限厚混凝土目标局部相互作用模型。基于前述分析,开展了头部非对称刻槽弹体侵彻半无限混凝土目标系列试验研究。研究结果表明：考虑剪切效应的二维空腔膨胀理论及局部相互作用模型的理论计算结果与试验结果吻合较好;与普通尖卵形弹体相比较,头部非对称刻槽弹体具有较好的侵彻能力,能有效提高侵彻深度。     

带直槽弹体对混凝土靶体的侵彻机理分析

文中就一种新型结构弹体即带排屑槽的弹体,基于球形膨胀及动能守恒理论,建立了带槽弹体垂直侵彻混凝土靶的动力学方程,并研究了带槽弹体和混凝土相互作用规律,对比了带槽弹体与普通弹体对混凝土靶的相互作用,通过理论分析计算,得出在600~1 000 m/s的速度范围内,带槽弹体侵彻效果优于无槽弹体,且与弹体预制刻槽数成正比。文中研究结果可为新型侵彻战斗部的设计提供参考依据。     

圆筒外表面刻环型窄槽底端部应力强度因子K_1的数值计算

用数值方法比较了圆筒外表面刻环形窄槽底端部与实心圆柱体中心处圆盘状窄槽底端部的应力分布,证明二者仅差一个常系数,从而以带圆盘状裂纹实心圆柱体的解为基础,给出了圆筒外表面刻环形窄槽底端部应力强度因子K1的有限元分析,为弹丸控制破片刻槽深度和刻槽宽度及弹体材料性能研究提供了重要参考。     

弹头形状对侵彻多层靶弹道的影响

为了提高侵彻弹斜侵彻多层混凝土靶过程弹道稳定性,提出了头部刻槽形弹体结构和尖卵形弹体结构设计。基于LS?DYNA软件开展数值模拟计算,并进行了两种弹体侵彻10层混凝土靶试验。研究表明:在侵彻单层混凝土薄靶的过程中,随初始攻角增大弹体姿态偏转角度增大,刻槽形弹体相对尖卵形弹体姿态偏转相对较小。对比侵彻10层混凝土靶试验结果,刻槽形弹体相对尖卵形弹体可显著减少弹体偏转姿态,具有较好的侵彻弹道稳定性。     

提高破甲杀伤双用途子弹杀伤性能的途径

对某破甲杀伤双用途子弹进行了试验研究，从弹体刻槽、药柱刻槽、弹体材料及热处理形式、炸药、结构设计等方面进行了分析、研究和试验，阐明了提高破甲杀伤双用途子弹杀伤威力的关键技术措施，给出了设计参数和试验数据。     

刻槽参数对破片形成的影响

为了获得刻槽参数对破片形成的影响规律,利用AUTODYN-3D软件对50SiMnVB钢战斗部的破片形成进行了三维数值模拟,对比分析了不同刻槽参数对壳体断裂的影响,并对壳体断裂模型进行简化,推导了外刻槽壳体断裂迹线及其断裂概率,并进行了试验验证。结果表明:外刻槽技术对于50SiMnVB钢战斗部是可行的,断裂是从刻槽根部开始,断裂方式为剪切断裂;随着刻槽深度增加、刻槽间隔增大,主破片形成率和质量占有率增大,破片控制效率提高。得出了沿断裂迹线断裂的概率,为刻槽参数的选择提供了一种可行依据。     

壳体刻槽PELE冲击破碎数值模拟

为研究刻槽参数对横向效应侵彻弹丸(PELE)冲击破碎的影响规律,采用光滑粒子流体动力学方法,利用Johnson-Cook本构模型,引入最大主应力失效和随机失效准则,建立数值模拟模型,对PELE壳体的冲击破碎过程进行模拟,并试验验证了数值模拟模型的有效性。利用均匀设计方法确定刻槽数量、刻槽角度、刻槽深度的因素水平表和数值模拟方案,分析壳体的破碎情况。研究结果表明:该文采用的数值模拟模型能够有效模拟PELE的壳体破碎情况,壳体刻槽PELE侵彻贯穿靶板过程中,壳体的纵向断裂和破碎基本沿着刻槽位置开始,壳体破碎产生的碎片多为长条状。壳体破碎程度随刻槽数量的变化呈抛物线趋势变化,随刻槽角度的增大而减小,与刻槽数量、刻槽深度的乘积正相关。该文采用的数值模拟模型和研究方法可用于研究固体材料的冲击破碎。     

对称刻槽预控破片战斗部壳体爆炸过程质量损失率研究

为研究对称刻槽预控破片战斗部壳体爆炸过程质量损失率,在分析轴向刻槽与周向刻槽引起的壳体断裂迹线走向问题基础上,获得了壳体爆炸质量损失来源,提出了壳体爆炸质量损失率计算模型。对典型战斗部壳体爆炸质量损失率进行理论计算,设计了两种模拟战斗部,进行了水井静爆试验。试验结果与理论分析表明：壳体在爆炸过程中,壳体上沿轴向方向刻槽会促使壳体在刻槽根部延伸出两条对称的断裂迹线,壳体上沿周向方向刻槽会促使壳体在刻槽根部仅延伸出一条断裂 迹线;壳体上沿轴向刻槽是壳体产生爆炸质量损失的原因,刻槽深度越大,壳体爆炸质量损失率越小;该模型计算结果与试验结果的偏差小于8%.     

钨合金壳体侵彻混凝土靶板过程壳体应变的实验测试

通过自行设计的弹载存储测试系统,进行了钨合金壳体垂直侵彻混凝土靶板的实验,获得了钨合金壳体危险截面处的应变-时间历程.实验结果表明:在侵彻混凝土目标的过程中,钨合金壳体受到了动态压缩和动态拉伸载荷的反复作用,壳体能够很好地保持结构的完整性;同时,实验研究获得的钨合金壳体危险截面处应变-时间历程曲线,既可以为壳体设计提供理论支撑,又为钨合金壳体侵彻混凝土靶板的侵彻模型和数值仿真建立了验证标准.     

频率/波数谱法用于分析鱼雷壳体样品

本文利用快速傅里叶变换和最大熵谱法计算频率 /波数谱 ,对鱼雷壳体的受激响应特性进行了频率 /波数谱分析 ,得到了振动波在鱼雷壳体中传播的波数、波速、波型和波的传播方向 ,并进行了讨论     

底凹榴弹破碎事故分析

检验了某弹回收破片的断口、显微组织、裂纹及裂纹内残留物质,发现产生于底凹的破片晶粒非常粗大,裂纹内的残留物是三氧化二铁。根据上述结果,推测了这发弹的破碎过程,并得出结论,这发底凹榴弹出炮口即发生破碎是由于底凹部材料过烧引起的。指出了避免这类破碎事故的工艺措施。     

76 mm口径EFP成形过程数值模拟及影响因素研究

采用LS-DYNA3D对76mm口径药型罩爆炸成型弹丸(EFP)的成形过程进行了数值模拟，模拟结果与实验数据基本吻合．通过数值模拟着重分析了装药长径比L／D、壳体厚度、药型罩壁厚对EFP速度的影响规律，得到了有关EFP成形速度公式，得出EFP速度随L／D的增大而增大，随药型罩厚度增大而减小，受装药外壳厚度影响不大．