钨破片侵彻性能测试与分析

本文给出钨破片对靶板极限贯穿的试验结果,并得出如下结论：球形钨破片侵彻性能优于球形钢破片侵彻性能,优势大小与靶板材料有关;钨破片形状（球形、立方块）对侵彻性能有一定影响．     

提高杀伤战斗部威力的技术途径研究

研究提高杀伤战斗部威力的技术途径。方法应用弹道发射枪发射不同质量与直径的钢和重金属钨破片侵侵钙靶板,测定破片的着速,并比较其侵彻性能。结果根据测得的破片速度及侵彻的试验结果,可以确定重金属破片具有非常优越的侵彻性能。     

提高杀伤战斗部威力的技术途径研究

目的　研究提高杀伤战斗部威力的技术途径． 方法　应用弹道发射枪发射不同质量与直径的钢和重金属钨破片侵彻靶板, 测定破片的着速, 并比较其侵彻性能． 结果　根据测得的破片速度及侵彻性能的试验结果, 可以确定重金属破片具有非常优越的侵彻性能． 结论　当战场上目标的防护能力加强后, 在导弹、火箭弹等战斗部上装填重金属杀伤元素可有效地提高其杀伤威力     

预控破片形成及侵靶行为数值模拟

为了优化预控破片弹的弹体预制槽加工方案,增强弹丸杀伤威力,提高弹体材料利用率,运用有限元软件ANSYS模拟了局部弹体材料爆轰形成预控破片的过程,研究了预控破片分别以不同初速度和不同侵彻角侵彻三种靶板的行为,并对模型应力分布和破片速度衰减变化进行了对比分析.结果表明,预制槽附近首先发生破碎,形成了形状规则的预控破片,破片的初速度、靶板材料和侵彻角都将显著影响预控破片的侵彻能力.模拟结果可为预控破片弹的设计和优化提供参考.     

陶瓷/船用钢抗破片模拟弹侵彻的实验研究

为了获得破片模拟弹对陶瓷/船用钢靶板的侵彻规律,实验研究了10 g破片模拟弹侵彻不同厚度配比的陶瓷/船用钢靶板的弹道极限,分别分析了陶瓷面板和船用钢背板的变形情况及弹道极限随陶瓷厚度和船用钢厚度的变化关系.陶瓷面板呈现完全贯穿横向的径向裂纹和向靶前喷射的陶瓷碎粒,破口直径远大于弹体直径;船用钢背板在弹道极限附近呈现出隆...     

壳体和内芯的材料特性对PELE侵彻后效的影响

为确定PELE的壳体材料和内芯材料对侵彻后效的影响因素,在30 mm弹道炮上发射不同材料的钢壳体和惰性内芯材料组成的PELE对固定靶板进行撞击实验.实验结果表明:实验速度范围内,提高着速能够增大破片的数量和飞散角,破片飞散角比破片数量对着速更"敏感";钢壳体的屈服强度越大或剪切模量越小,PELE的侵彻后效越好;内芯材料的剪切模量是侵彻后效的主要影响因素之一,而不是密度;实验中的最佳匹配关系是壳体为D60、内芯为PE.这些结论为小口径PELE的设计和应用提供了重要依据.     

陶瓷/FRP复合靶板抗破片侵彻数值模拟

复合装甲的高速侵彻过程一直是军事和结构领域所关注的问题。在大量破片侵彻试验的基础上,利用非线性有限元分析软件LS-DYNA对破片侵彻陶瓷/FRP复合靶板的过程进行了数值模拟,研究了侵彻过程靶板的破坏形式,分析了侵彻过程中破片速度的变化,以及不同厚度陶瓷对剩余速度的影响,并通过与试验数据的比较,验证了数值模拟在分析破片剩余速度和靶板破坏形式等方面的有效性。     

含能破片斜侵彻铝靶的装药冲击动态响应

为研究含能破片斜侵彻过程中的装药冲击动态响应,运用ANSYS/LS-DYNA软件对含能破片和铝靶建立有限元模型;通过对不同侵彻速度和着角时的含能破片侵彻铝靶的装药应力、应变及压力进行数值分析,获得含能破片的冲击动态响应规律。结果表明:在斜侵彻过程中,装药头部靠近靶板边缘所承受的压力最高,易使装药产生热点发生爆轰;破片的侵彻速度和着角大小对装药安定性具有一定影响。对含能破片结构设计和装药安定性研究具有一定的参考意义。     

爆轰加载下双层钨破片的响应行为研究

在爆轰加载下,战斗部中的预制破片会产生很大的变形甚至破碎。为了对其变形模式进行探索,对圆柱战斗部下,双层球形钨合金破片在爆轰加载下的动态响应行为进行了研究。对典型的圆柱战斗部模型进行了数值模拟。特征段的仿真模型仅包括在轴向上的双列破片1/4模型,其目的是获得破片在爆轰加载下的变形响应;全尺寸1/4仿真模型则是为了获得破片在轴向的速度分布情况。其中,特征段仿真以装药直径为变量,对5个装药尺寸进行模拟,得到了其破片变形规律。为了验证仿真情况的准确性,对400 mm口径装药战斗部进行了试验验证,试验中测得了破片的飞行速度。通过软回收获得了部分经爆轰加载后已经产生变形的破片,并对其截面组织进行扫描电镜分析。研究结果表明,双层球形钨合金破片在内部爆炸载荷作用下,内层变形更为严重,其原因是同时受到内部爆炸载荷和外层破片的挤压作用。内外层破片的最终飞散速度趋于一致,并没有明显的分布差距。     

用LS-DYNA模拟柱状弹丸侵彻薄钢板过程

根据破片模拟弹侵彻钢板的理论研究,采用ANSYSLS—DYNA对破片模拟弹侵彻钢装甲的侵彻过程、钢板的破坏模式以及弹体的侵彻速度进行有限元分析,并将分析结果与理论结果进行比较．分析结果表明,有限元分析的破片模拟弹侵彻特性及刚装甲破坏模式与理论结果有较好的一致性,讨论了弹丸侵彻装甲的作用过程,有限元分析结果表明,采用适当的模型,有限元法能较好地模拟破片模拟弹侵彻钢板的侵彻过程、侵彻特性以及钢板的破坏模式．     

钨合金杆式弹侵彻过程研究

通过对杆式穿甲弹的弹芯材料分析,用AUTODYN-3D非线性动力学仿真软件对钨金杆式弹高速侵彻钢靶板过程进行数值模拟,得到弹体剩余速度、残余弹芯长度等参数,分析弹芯"磨菇头"的成因、靶板的破坏形式及增加侵彻能力的途径,与试验结果进行对比,结果表明:两者侵彻毁伤效果基本相符。     

层压复合材料靶板的准静态侵彻性能研究

利用MTS测试系统对层压复合材料靶板的准静态侵彻性能进行了试验.考察了Twaron、PVA(TS)、PVA(TP)3种靶板的靶板阻力和穿孔能量与靶板厚度或面密度的关系;对不同厚度层压板构成的靶板组合体的测试结果表明:靶板中分层的存在,将降低靶板的最大侵彻阻力和能量吸收能力,预置分层的靶板结果却有所不同,主要原因是由于两者对侵彻的响应行为有很大差异;试样的尺寸对准静态侵彻过程中能量的吸收有着很大的影响,证实了靶板的整体响应是能量吸收的重要途径.     

破片对屏蔽炸药的撞击起爆研究

目的　研究高速柱形破片撞击带壳Ｂ炸药的冲击起爆． 方法　用一维应力冲击波理论探讨靶板内冲击波压力的传播以及带壳Ｂ炸药的冲击起爆, 采用 Φ１４．５ ｍ ｍ 口径的滑膛式火药枪作为发射器, 并用靶网测速法对破片撞击屏蔽炸药（Ｂ炸药ＴＮＴ／ＲＤＸ＝ ４０／６０） 的撞击引爆问题进行了理论和试验研究． 结果　给出了屏蔽Ｂ炸药的临界起爆能量和临界起爆压力． 结论　实验结果与理论分析二者吻合较好     

钨合金穿甲弹侵彻钢靶开坑阶段的MCA模拟

用可移动元胞自动机数值模拟方法,对钨合金(93W)穿甲弹侵彻装甲钢靶板进行二维数值模拟.直观描述侵彻开坑阶段冲击应力波对材料结构的破坏作用和钢靶金属在弹头冲击侵彻压力作用下的破碎反向流动现象,较好解释了开坑阶段的穿甲机理,与试验符合很好,为分析穿甲侵彻过程提供了直观的重要数据.同时也证明本方法是分析模拟高速侵彻问题的有效工具.     

用MCA研究穿甲弹长细比对侵彻能力的影响

用可移动元胞自动机数值模拟方法,对不同长细比钨合金穿甲弹芯侵彻装甲靶板进行二维数值模拟.论述了对于一定着速和质量的穿甲弹,改变其长细比,弹、靶的破坏变形过程,得到了侵彻深度与长细比的关系曲线.数值模拟结果与已有实验现象相符合.     

破片撞击下装甲钢层裂破坏的二维MCA方法模拟

高速破片撞击装甲钢的层裂问题,应考虑侧向稀疏波效应的影响．应用二维MCA方法模拟破片高速撞击装甲钢,以元胞速度场直观地描述这种侧向稀疏效应．模拟得到不同速度撞击下,靶板背面的破坏形态和层裂片形貌、分布及飞散速度,符合实际结果．     

爆燃驱动式射钉侵彻Q235靶板数值模拟

为研究爆燃驱动式射钉侵彻靶板深度的影响因素及规律,对直径7 mm的射钉垂直侵彻20 mm厚Q235靶板进行数值模拟.基于LS-DYNA有限元软件,选择Johnson-Cook本构模型和Gruneison状态方程对射钉侵彻靶板过程进行仿真模拟,并通过侵彻试验验证模型的合理性.采用所建立的仿真模型,模拟分析射钉的头部锥角和材料强度、炸药驱动力、射钉与靶板初始间隙等因素对Q235靶板侵彻深度的影响规律.结果表明:随着射钉头部锥角增加,侵彻阻力不断增大,射钉最大速度逐渐减小,侵彻深度及有效侵彻深度不断减小;射钉材料的静屈服强度低于700 MPa时,由于钉体发生明显的墩粗变形,侵彻深度较浅,而高于700 MPa时,射钉材料的静屈服强度对侵彻深度影响较小;炸药爆燃产生的气体压强低于150 MPa时,侵彻深度随气体压强增大近似呈线性增加,而高于150 MPa时,靶板背面变形使应力得到释放,侵彻深度显著提高;随射钉与靶板初始间隙增加,射钉在接触靶板前可获得更高的速度,侵彻深度不断增大,但超过20 mm后,初始间隙对侵彻深度基本没有影响.     

超高速破片对双层靶碰撞效应研究

研究了超高速破片碰撞双层靶形成碎片云的分布特点．在一定合理假设的前提下提出了一个供工程计算用的碎片云均匀分布模型，根据碎裂过程中产生的表面面积的表面能与局部惯性或动能相互成平衡的原理进行计算．利用能量守恒原理得到了超高速破片碰撞空间靶板结构形成的碎片尺寸、质量分布、碎片数量和碎片运动规律，可进一步求出碎片云特征破坏参数，为研究空间结构防护与毁伤提供设计依据．     

一种新的模拟导弹战斗部破片群单个速度测试系统

介绍了一种用四个改进的天幕靶（ 或光幕靶） 和一台计算机测时系统设计测速系统的方法．利用同一弹丸在弹道上飞过相邻的等距离空间时速度降近似相等的原理，理论推导证明，该系统既可用于测试模拟导弹破片群中每发破片的速度，也可用于测试多管炮（ 枪） 齐射连发时每发弹的速度．     

六幕光幕靶测量破片群飞行参数算法

为了准确测试破片群的飞行方向和位置,研究了六幕光幕靶测量破片群飞行参数测试算法.依据位置标识器上的破片位置坐标和破片穿过六个光幕的时刻序列,提出了一种识别各破片实际飞行速度和位置的算法.根据实际破片飞行的约束条件和位置标识器上留下的破片穿孔位置坐标,计算出穿过光幕靶的每一枚破片的飞行参数.在计算机上对所提算法进行了仿真,结果表明研究的算法能够有效地剔除虚假时间组合序列,可准确计算出完整穿过六光幕阵列中每一枚破片的飞行速度.