破甲杀伤复合战斗部仿真研究

研究EFP毁伤效能优化问题,为增加常规EFP战斗部对目标周围有生力量与轻型装甲目标的毁伤效能,通过在战斗部周向增填球形预制破片的方式,提出一种轴向EFP、周向预制破片的新型破甲杀伤复合战斗部结构.针对一种结构尺寸,在考虑粘合剂、冲击载荷下材料动态性能的变化、破片之间的相互作用等因素下进行了数值模拟研究,应用LS-DYNA软件分析了成型结果与破片场的杀伤能力,最后研究了药型罩壁厚、内衬尺寸以及破片直径对上述类型战斗部的成型与杀伤能力的影响规律,可以为战斗部的多功能毁伤设计提供帮助.     

基于ANSYS/LS-DYNA的博弈对抗目标毁伤效能评估

为了有效地分析智能弹药武器对目标的近炸毁伤效能,研究博弈攻防对抗下的毁伤元对目标侵彻毁伤的评估模型.结合弹丸以不同的姿态与目标交会,建立以导弹和目标为局中人的二人零和非合作博弈模型;基于博弈策略与收益函数的数学表达,给出不同侵彻动能下的对抗攻防收益矩阵;基于此收益矩阵在ANSYS/LS-DYNA的MFC模块下获得攻防对抗纳什均衡策略的分析.通过计算分析,结果发现随着毁伤元侵彻目标的角度(0°～90°)越大,在同一时刻其侵彻动能越小,对目标等效模型的毁伤程度越小;随着目标易损部件易损性的提高,对目标毁伤效能逐渐增大.     

猪皮对球形弹丸阻滞作用的仿真研究

为了明确皮肤对球形弹丸的阻滞作用机理,建立了模拟皮肤的 3 层结构模型。基 于拉伸及压缩力学特性曲线,利用 MATLAB 对皮肤模型进行参数识别。基于冲击实验得到的 皮肤穿透阈值速度验证了皮肤模型的准确性。利用 LS-DYNA 仿真模拟了 Φ4.5 mm 铅球侵彻皮 肤过程,从球形弹丸速度衰减、皮肤鼓包方面分析了皮肤对球形弹丸的阻滞作用。仿真模拟了 相同动能不同密度条件下,直径为 Φ4.5 mm 的弹丸侵彻皮肤的过程和相同动能不同直径条件 下,铅球侵彻皮肤的过程,结果表明,建立的皮肤 3 层结构模型可以用于模拟皮肤的真实伤害, 作为皮肤的数值仿真模型;在初始动能相同的情况下,球形弹丸密度越小,体积越大,能量耗 散比越大,皮肤阻滞作用越明显,为后续研究投射物对真实人体的伤害奠定了基础。     

基于参数灵敏度分析的航天器毁伤效能研究

研究空间碎片对航天器毁伤效能评估,针对高速碎片撞击动力学分析,从参数灵敏度分析的角度对空间碎片毁伤航天器的效能进行了研究.采用光滑粒子流体动力学方法建立铝质球形弹丸正向撞击铝质半无限靶的数值模型,并运用正交实验设计方法设计了一组仿真,获得了碎片的材料本构模型参数对航天器毁伤效能的灵敏度.最后对仿真数据进行了统计学分析,验证了模型的精度,证明航天器毁伤效能研究方法的正确性.     

轴向增强炮弹破片场优化控制及反导效能分析

为了弥补弹目迎击交汇过程中炮弹命中精度不足,提高对目标毁伤的效能,设计了一种能够在轴向形成能量相对集中和径向形成均强分布破片场的新型高效毁伤炮弹——轴向增强炮弹。结构方面首次采用炸药直接驱动前置预置破片的方法来提高轴向速度和形成高密度轴向抛撒的破片场对目标毁伤,通过理论和数值方法建立了弹目交汇过程的理论模型和对空中目标的毁伤效能模型,运用有限元仿真计算的方法系统的对不同破片排布方式的轴向增强炮弹战斗部在不同遭遇条件下对目标的毁伤效能进行了仿真。结果表明调整预制破片的排布形式对提高对目标的毁伤效能是非常有效的。     

轴向前置破片战斗部破片场及毁伤效能分析

在提高战斗破片毁伤目标效能的研究中,轴向前置破片战斗部是一种新型高效毁伤多用途战斗部,能够在轴向形成能量相对集中的集束预制破片群和径向均强分布的自然破片群.传统自然破片战斗部命中精度不高,毁伤概率低.为解决上述问题,提出利用大质量定向破片群提高毁伤目标的效能,并采用炸药直接驱动前置预置破片的方式极大的提高了轴向速度并通...     

战斗部端面预制破片威力性能影响的数值仿真

为实现火箭弹定向杀伤,在战斗部非起爆端球缺面增设预制破片,通过调整装药长径比、球缺半径提高预制破片初速、控制预制破片飞散角,从而提高定向毁伤威力.利用LS-DYNA软件建立端面预制破片战斗部模型,对装药长径比、球缺半径两种装药结构参数进行了数值仿真,得到装药结构参数对端面预制破片初速和飞散角的影响规律.研究结果表明:当球缺半径、装药长度分别为3倍、2.5倍装药直径时,端面预制破片获得最大杀伤威力,为火箭弹杀爆战斗部端面预制破片定向杀伤威力控制提供了参考.     

破片毁伤模型研究及其可视化仿真

当前对于炮弹威力的衡量标准还是以计算战斗部的杀伤面积为主,由于概率法计算的不确定性,则造成杀伤面积计算的不准确,导致炮弹威力计算的不准确。针对破片的运动规律、质量分布规律及飞散特点,建立了破片的速度、方向和质量分布模型,应用 C ＃开发环境、OpenGL 图形库及 Matlab 数据处理库开发了榴弹对人员目标的威力场视景仿真平台。结果表明,该仿真平台能够直观地显示在不同结构参数下,榴弹对于人员目标的毁伤威力场。     

爆破炸药环型药型罩设计仿真研究北大核心CSCD

在爆破药罩优化设计中,中空环型药型罩能够实现对靶板的大口径切割,可用于串联战斗部前级装药,但实际应用中存在环型药型罩内壳体汇聚对后级战斗部造成侵彻毁伤,环形射流对间隔靶板的后续侵彻能力不足。为解决以上问题,设计一种环型-球缺组合药型罩作为新型前级聚能装药,利用LS-DYNA软件对组合药型罩的成型及侵彻双层间隔靶板过程进行数值仿真,分析对比不同起爆方式及曲率半径下组合药型罩的成型机理。仿真结果显示,环形起爆方式优于中心与环形组合起爆方式;曲率半径由大到小的中心球缺罩可依次形成长杆EFP、杆式侵彻体等毁伤元,高速杆式侵彻体对间隔靶板侵彻效果更好。上述组合式药型罩从结构上消除了原药型罩内壳汇聚形成的侵彻毁伤问题,并对周向的环型罩产生环形射流主要用来对目标外层壳体切开孔洞,中心的球缺罩产生高速杆式侵彻体起到增强对目标间隔结构的后续侵彻毁伤作用,结果为实现目标的多模毁伤效应研究提供了科学依据。     

哑铃型弹丸超高速撞击防护板数值仿真

对哑铃型弹丸超高速撞击Whipple防护板进行数值仿真分析,用前板弹孔直径和后板毁伤直径表征防护板的毁伤特性,得到撞击速度、前板厚度、前后板间距等因素变化对防护板毁伤特性的影响规律。在相同条件下的撞击研究结果表明：随着撞击速度的增加,前板弹孔直径和后板毁伤直径均增大;随着前板厚度的增加,前板弹孔直径增大,后板毁伤直径减小;随着板间距的增加,后板毁伤直径增大。