空腔装药爆轰驱动的三维数值模拟

文中用ANSYS/LS-DYNA非线性动力学有限元分析程序,对一定空腔装药结构的爆轰驱动过程进行了三维数值模拟,得到了破片速度的变化规律.进行了试验,试验结果与数值模拟结果一致性较好.     

水间隔装药孔壁爆炸应力分布规律

在隧道掘进过程中采用水封爆破时,水介质长度对爆破效果具有重要影响.为得到水间隔装药孔壁爆炸应力分布规律,采用Starfield迭加法将应力波的衰减和迭加考虑在内,推导孔壁受到的应力变化情况,并利用有限元分析软件ANSYS/LS-DYNA对计算结果进行模拟验证.结果表明:在炸药和水介质交界处孔壁受到的应力最大,随着到交界...     

复合装药结构爆轰驱动飞片作用数值模拟

采用显式有限元程序AUTODYN对高能炸药(PBX9404)和钝感炸药(LX17)的复合结构进行了飞片试验的数值模拟,以比较不同尺寸的做功能力。模拟结果显示了复合装药结构爆轰驱动飞片的耦合情况,得到了复合装药的有效装药量及爆速与能量输出的关系,引入的变量η与飞片中心处最大速度具有线性关系,拟合得到的公式可用于工程中复合装药结构的飞片速度估算。     

钝感复合装药结构能量输出规律数值模拟

为了研究钝感复合装药结构的爆轰能量输出规律,利用通用有限元程序ANSYS/LS-DYNA进行了一系列的圆筒试验模拟.模拟结果表明,外层采用钝感炸药,内层采用高能炸药的装药结构既可降低炸药感度,又能得到比单一钝感炸药高的能量输出.分析得到了药柱尺寸结构与比动能的对应关系.通过分析装药结构的尺寸效应,提出并拟合了相关的经验公式,为实际装药的能量预测提供了参考.     

高钝感炸药与平板装药的分析研究

介绍了钝感奥克托今（DO-XX）和钝感墨索今（DH-8）两种能用作平板装药高钝感炸药，分析研究了两种炸药的安全特性，对DO-XX炸药的爆速和爆压进行了理论计算，对DO-XX平板装经的爆速进行了试验测试，结果表明DO-XX炸药可以满足平板装药的要求。     

随行装药优化设计

为了优选出30 mm随行装药结构的点火延迟时间、随行药燃速和随行药火药力三者的优化组合,保证在最大膛压不超出指标的条件下获得较高的弹丸初速。采用固体随行装药零维内弹道模型编写程序求数值解,在此基础上采用正交试验设计法设计随行装药结构的优化试验方案,利用正交表安排数值模拟试验,运用综合平衡法分析试验结果,得出优选方案并用数值模拟试验验证。优选方案为:点火延迟时间1.766 ms,随行药燃速系数2.67×10-8m/(s.pan),随行药火药力1 050 MPa.dm3/kg。验证结果说明用正交法安排数值模拟试验可以优选出较好的随行装药结构参数。     

爆炸驱动柱形杆条机理的数值模拟研究

针对柱形杆条的爆炸驱动机理研究．应用数值模拟软件AUTODYN-2D对柱形杆条的不同结构及排布参数进行分析,研究了杆条爆炸驱动的流场压力及速度变化规律。研究表明,杆条排布结构的介质层类型及厚度、装药厚度及排布间隙均对杆条的驱动冲击载荷、速度及相邻速度差有较大影响。该研究可为相关爆炸驱动问题研究及结构设计提供参考。     

JO-9159/ECX复合装药的冲击波感度研究

采用隔板试验研究了分别由厚度为3,5,10,20 mm挤注炸药(ECX)和Ф20 mm×20 mm JO-9159炸药构成的复合装药的冲击波感度G50,并采用有限元方法进行了数值模拟.结果表明,试验值与计算值结果基本一致,复合装药的冲击波感度在JO-9159、ECX两种炸药冲击波感度之间,随着ECX炸药厚度的增加,复合装药的冲击波感度呈G50=12.96 5.13e-h/6.41一阶指数衰减形式下降.     

随行装药内弹道数值模拟

本文分析了随行装药技术提高火炮初速的机理,给出了随行装药的内弹道计算的经典简化模型,并列出了部分理论计算与实验的结果.     

随行装药效果与敏感性研究

对随行装药理论和实验技术做了进一步研究，在实验基础上，利用经典内弹道模型，对随行装药的各种可行方案进行了论证和分析，其中包括：随行装药的最佳随行效果；包覆或钝化延迟时间的优化等。     

装药参数对整体式多爆炸成型弹丸成型的影响

为提高整体式多爆炸成型弹丸毁伤能力,采用LS-DYNA数值仿真软件模拟了装药参数对整体式多爆炸成型弹丸(MEFP)成型的影响。结果表明,装药间距主要对周边弹丸成型形态与发散角产生影响;随着装药间距的增加,整体式MEFP速度和中心弹丸长径比变化较小,周边弹丸则由长杆形逐渐向"球形"发展,周边弹丸拖尾逐渐减小,弹丸飞行稳定性增强,弹丸发散角也随着装药间距的增加逐渐减小。随着装药长径比的增加,中心弹丸速度和长径比都得到大幅提高,中心弹丸侵彻能力增强;周边弹丸外形则由"球形"逐渐向长杆形发展,周边弹丸拖尾逐渐增大,弹丸飞行稳定性减弱,弹丸发散角则随着装药长径比的增加呈现先增大后减小趋势,故可根据具体目标选择合适的长径比装药,以提高对目标的打击毁伤概率。     

NATO角和飞板速度对平板装药干扰射流频率的影响

为研究射流轴线与飞板的夹角大小(NATO角)和飞板速度对反应装甲干扰聚能射流的影响,在分析飞板与射流作用的基础上,建立了计算飞板断续干扰射流频率的物理模型,利用此模型分析了NATO角以及飞板速度对干扰射流的影响,并进行了试验研究.研究结果表明,干扰频率在NATO角为40°～60°时会急剧增加,随着飞板速度的增加干扰频率变大.     

多爆炸成形弹丸引爆带壳装药数值模拟研究

利用LS-DYNA有限元数值计算软件,对多爆炸成形弹丸(MEFP)战斗部冲击引爆带壳装药过程进行了模拟研究,对比分析了中心点、环形和平面3种起爆方式对MEFP的影响。相比中心点起爆,平面起爆时中心弹丸速度提高27.8%,动能提高87.5%;环形起爆下,中心弹丸速度提升24.6%,动能提升77.5%。3种起爆方式均能实现对带壳装药的冲击起爆,表明基于MEFP销毁带壳装药方法可行。相对于点起爆、环形起爆方式,采用平面起爆方式时弹丸发散角最小,弹丸束密集程度最高,利于提升未爆弹引爆率。     

EFP斜冲击高速运动柱壳装药数值模拟研究

用LS-DYNA动力学有限元数值计算软件,模拟EFP战斗部斜冲击高速运动柱壳装药过程,分析战斗部着角对高速运动柱壳装药冲击起爆效能的影响规律.结果表明:弹目交汇条件对EFP战斗部冲击起爆效能影响明显;柱壳装药以400 m/s速度运动且与EFP运动方向夹角为钝角时,着角位于0°～20°区间时EFP战斗部均可成功引爆柱壳装药,当着角为25°时,无法引爆柱壳装药,着角≥40°时弹丸跳飞;柱壳装药以400 m/s速度运动且与EFP运动方向夹角为锐角时,EFP冲击起爆效能明显增加,着角位于0°～45°时EFP战斗部均能对其冲击起爆.通过调整EFP战斗部与柱壳装药弹目交汇条件可实现对柱壳装药冲击起爆.     

组合式成型装药数值模拟与分析

基于爆炸成型弹丸(EFP)和环形侵彻体的特点,提出了一种能够同时形成两种毁伤元素的装药结构。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:当中间药型罩材料密度大于环形药型罩材料密度时,能够使环形侵彻体的速度大于中间EFP的速度;当偏移量d为2mm时,环形侵彻体头部偏转角θ几乎为0°,其形态较好,侵彻能力较强。研究结果可为成型装药结构的研究提供一种新的参考。     

随行装药的数值模拟

本文利用内弹道均相流模型对随行装药这一特殊的装药结构进行了数值模拟，分析了标识随行装药性能的参数对内弹道诸元的影响。     

爆炸成型弹丸有效装药结构理论分析及试验研究?

爆炸成型弹丸装药结构中存在无效装药区,对有效装药结构进行研究,实现去除无效装药,进而提高装药的能量利用率。首先采用理论分析方法,利用等效平板和等效装药假设,将圆柱形装药对大锥角药型罩的抛掷问题进行简化,对有效装药高度进行理论计算并做相应的修正,确定出大锥角药型罩的最佳装药高度;由理论分析结果,设计出两种不同装药结构形式,通过侵彻试验对比其终点效应。试验结果表明,合理设计有效装药结构可以减少约26.5%的装药量,研究结果对EFP战斗部装药结构优化设计具有一定的应用价值。     

沉底装药水下爆炸冲击波传播规律

应用流体动力学分析软件建立沉底装药水下爆炸仿真计算模型,对沉底爆炸过程进行了数值模拟,得到了沉底装药水下爆炸冲击波传播作用规律：沉底装药水下爆炸冲击波传播满足指数衰减规律;水底影响冲击波的传播,对于爆距较小的水底面测点反射波追上入射波形成马赫波,对于水底附近区域测点则产生水底反射冲击波或稀疏波对入射波造成增强或削弱作用。     

球形装药水下爆炸近场测量的连续探针法研究

为了在水下爆炸的单次试验中连续获得炸药爆轰波和近场冲击波的时程曲线,研制了一种压导式连续电阻丝探针,并基于此设计了球形装药水下爆炸测试系统。采用粉状黑索今（RDX）炸药进行120 mm直径的球形装药水下爆炸试验,测量获得了多组爆轰波-冲击波时程曲线。通过对爆轰波段数据进行拟合得到了待测RDX炸药的爆速,利用冲击波段数据计算得到了炸药爆压、绝热指数以及水中冲击波的衰减规律,并与康姆莱特半经验公式和数值模拟结果进行了对比。结果表明：运用新型电阻丝探针测得的RDX炸药参数与理论值相比,爆速、爆压和绝热指数的相对误差分别小于3%、5%和2%;模拟得到的近场冲击波峰压和速度曲线与试验结果基本吻合,最大误差不超过10%.