不同海拔高度下破片速度衰减模型的修正方法

采用流体力学软件FLUENT研究了不同初始速度(≤2500 m·s^-1)和海拔高度(≤20 km)下破片阻力系数,对不同海拔高度下破片速度衰减模型进行修正,并开展相应的低气压破片速度衰减特性试验,验证了修正模型的准确性。结果表明:初速700 m·s^-1的球型破片和初速1000 m·s^-1的长方体破片使用修正后速度衰减模型计算结果与试验结果吻合度较高,误差均小于5%,且修正后的速度衰减模型计算精度比修正前的模型提高了10%左右。该修正后的破片速度衰减模型可用于计算阻力系数随海拔高度变化对破片速度衰减系数的影响,提高破片速度的计算精度,从而进一步提升破片战斗部威力评估的准确性。     

高速破片侵彻液舱的速度衰减特性

为分析高速破片侵彻液舱速度衰减特性,开展不同形状破片高速侵彻系列仿真研究.仿真模型包含方形破片、球形破片、平头破片、圆头破片4种不同破片形状,并模拟了各种形状破片在不同初始速度下的速度衰减过程.仿真结果与文献[14]中的试验结果进行对比,验证了仿真方法在超空泡条件下预报破片速度衰减的准确性.对仿真速度衰减结果进行分析,结合破片速度衰减理论公式,获得各计算工况下破片速度衰减阻力系数.通过对比破片阻力系数发现:球形和圆头破片较方形和平头破片有着更小的阻力系数和更强的侵彻性能;相同形状破片阻力系数随着破片尺寸参数的增大而逐渐减小.     

低附带陶瓷球形破片衰减规律研究

大多数进行的破片飞行规律研究都是针对高密度规则金属破片高初速短距离飞行的,而对低密度非金属破片以及长距离飞行的情况研究较少。文中采用理论分析和试验测试相结合的方法,对低密度非金属球形破片在长距离飞行下的速度衰减规律进行了研究。通过理论分析纠正了计算破片衰减速度的关键参数———破片空气阻力系数的取值;通过试验得到陶瓷球形预置破片的速度衰减情况。试验结果与理论分析对比表明,采用此方法计算出来的衰减速度是符合实际规律的。     

球形破片杀伤参数的研究

通过球形破片在不同介质中的侵彻试验,测出球形破片的阻力系数,并在此基础上对球形破片的速度衰减规律、能量传递规律以及质量参数进行了深入的分析研究.这对于改进弹药设计,提高弹药杀伤威力,做好战场防护都具有重要意义.     

Φ8钨球破片速度衰减试验及速度预报方法研究

为建立钨球破片速度预报模型,在通过理论分析得到破片速度衰减规律模型,根据Φ8 mm钨球破片在高速和中速段速度试验,进一步采用非线性分析的方法建立了破片高速和中速的速度衰减模型;由数据融合的方法建立了可预报破片某点处速度的经验公式。计算和试验结果验证了破片速度衰减模型和速度预报经验公式的正确性和实用性,拓展了球形破片速度预报公式的使用范围。     

小型预制破片的速度衰减和侵彻深度的研究

本文在大量试验基础上建立了方片形、圆柱形、三角形、球形破片的阻力系数公式、速度衰减公式和对红松木板的侵彻公式。应用本文的公式和图表,能够简单可靠的对杀伤半径进行预测和计算,并可供预制破片优化设计时参考。     

对弹丸破片速度衰减规律的探讨

通过理论分析和试验测试相结合的方法,对弹丸破片的速度衰减规律进行了探讨,得到了某型号追击炮远程杀伤弹的破片速度衰减曲线。其中对于破片初速的确定,采用了新的试验方法,克服了传统确定破片初速方法的缺点,得出的初速分布曲线,符合破片初速分布的实际情况。     

基于人工神经网络的非球形破片阻力系数预测模型

非球形破片的弹道轨迹与其在超声速至亚声速范围内的阻力系数密切相关。非球形破片弹道飞行时会发生随机翻转,阻力系数也会随着破片姿态的变化而改变。为了从有限的破片姿态对应的阻力系数得到随机翻转状态下的平均破片阻力系数,提出一种基于正二十面体的平均方法,对32个特定的破片姿态对应的阻力系数进行平均,得到随机翻转状态下的平均破片阻力系数。该方法得到的立方体以及圆柱体破片的平均阻力系数与弹道枪试验的结果误差在10%之内。进一步研究了破片形貌即球形度对超声速至亚声速范围内破片阻力系数的影响。采用正二十面体平均方法计算得到大量非球形破片的阻力系数,球形度范围为0.35~1.00。通过人工神经网络建立了基于马赫数以及破片形状的阻力系数预测模型。预测模型测试结果表明,该模型具有较高的准确性;球形度是影响破片阻力系数最重要的形状因子,其影响程度在亚声速时最明显;超声速时破片阻力系数与球形度的依赖性显著降低。     

弹丸破片速度衰减规律研究

采用理论分析和试验测试相结合的方法,对弹丸破片的速度衰减规律进行了研究.通过理论分析得到计算弹丸破片迎风面积的数学模型,由试验得到某型远程杀伤弹破片的质量分布情况和初速分布情况,通过数值分析,用Matlab绘出了该弹破片速度衰减曲线.结果表明,初速和飞散距离相同的破片,破片质量越大,存速越大.该方法对于计算弹丸杀伤半径和杀伤面积有实际意义.     

圆柱形破片形状系数研究

衰减系数直接关系到破片能否对目标进行有效的毁伤,而形状系数对衰减系数有很大的影响.当圆柱形破片在空中飞散时,迎风面积随机变化,导致圆柱形破片的形状系数不再是单一的值,而是一个范围,因此必须对已有的圆柱形破片的形状系数进行修正,才能更准确的预测圆柱形破片在空中的速度衰减.文中在试验的基础上,详细的对不同尺寸不同材质的圆柱形破片的形状系数进行了分析,并进行了修正,通过计算值与试验测得的数据进行比较,说明该修正系数可以应用于工程实践中.     

弹药破片飞行速度实验研究

为了研究破片阻力系数与飞行速度的关系,选用制式钢珠作为球形破片进行研究,并设计出模拟弹作为破片的发射装置,利用基于虚拟仪器的破片飞行速度测试系统,获得不同初速下,一定飞行距离上球形破片的速度变化,推算出球形破片阻力系数随飞行速度的变化规律。研究结果表明:通过对实验装置和实验系统的设计,采用合理的理论分析和试验相结合的方法,能够对球形破片飞行速度变化规律进行准确的研究。     

破片速度衰减对命中目标部位的影响

本文就破片速度衰减对命中目标部位的影响进行了研究，这在精确计算毁伤效率和炸点控制，及工程应用中的简化和修正等方面具有实用意义。     

曲率半径对聚焦战斗部影响的数值仿真

针对侧表面曲率半径对破片聚焦战斗部飞散规律的影响,对不同曲率半径的预制破片聚焦战斗部的形成 及飞散过程进行数值模拟。应用数值模拟的方式,构建聚焦战斗部有限元模型,给出了不同曲率半径下预制破片形 成聚焦带的过程,通过破片飞散分布及速度分析,找出曲率半径对破片速度、破片密集度的影响规律。仿真结果表 明：侧表面曲率半径越大则破片初速越大,破片密集度降低;随着曲率半径的增大,破片速度的增长率逐渐减小。 该计算结果可为预制式聚焦战斗部的设计提供参考。     

长方体破片侵彻明胶的运动模型与实验研究

为研究长方体破片侵彻明胶的运动规律,建立长方体破片侵彻明胶的接触面假设以及接触面上的压力分布假设。在此基础上根据刚体质心运动方程和欧拉运动方程,建立长方体破片的六自由度运动模型。运用龙格-库塔法求解运动方程,获得长方体破片质心位移和欧拉角随时间的变化规律。利用高速摄影获得2发长方体破片侵彻明胶的入射欧拉角、水平位移和竖直位移。根据实验数据,通过试算得到长方体破片运动模型中的动态阻力系数。计算结果表明:长方体破片水平位移和竖直位移的模型误差较小。     

深凹露天爆破震动速度衰减规律实验研究

传统的萨夫斯基公式确定深凹露天爆破振动速度衰减规律时具有很大的误差。提出了一个考虑了药量、爆心距、高程效应、自由面等因素的修正公式模型。现场的实验表明;该修正公式比萨夫斯基公式更好的描述深凹露天爆破振动速度衰减规律;通过合理孔网参数优化也可降低爆破振动速度。     

钨破片形状对穿甲速度影响的数值模拟研究

研究不同形状破片在穿甲过程中,速度、动能变化曲线有着重要意义。以钨破片为研究对象,采用ANSYS/LS-DYNA有限元计算方法,对比分析球形、立方形、圆柱形钨破片穿甲速度、动能衰减曲线。结果表明：立方形钨破片速度、动能衰减最大,对后效毁伤效能有较大影响。该研究结论可对战斗部威力设计、破片研制提供一定参考依据。     

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。     

破片对带壳装药冲击起爆的数值仿真

针对弹药可能会受到多发破片的撞击作用影响,对单个和多个破片撞击带壳装药的侵彻效果进行仿真。 运用Autodyn-3D 软件建立有限元模型,模拟不同形状的单破片及双破片撞击带壳装药、冲击起爆夹层炸药的过程, 计算其撞击带壳装药的阈值速度,并分析两破片不同间距对冲击带壳装药响应程度的影响,得出不同情况下冲击起 爆带壳装药的阈值速度和变化规律。结果表明：直径、阈值速度和双破片的间距对带壳装药的冲击起爆有一定的影 响,随着间距的增大,压力峰值减小,衰减变快。     

圆柱形预制破片爆炸驱动仿真研究

为获得更精确的预制破片初速计算模型及破片变形与内衬层破裂半径对初速的影响规律,进行一种圆柱形预制破片爆炸驱动仿真研究。通过分析预制破片战斗部的爆炸驱动过程,建立考虑内衬层破裂半径及破片变形量的预制破片理论初速计算模型,利用非线性动力学分析软件AUTODYN,采用Johnson-Cook本构模型和流固耦合算法,对圆柱形预制破片的爆炸驱动进行了仿真研究。仿真结果表明：随着内衬层厚度的增加,内衬层破裂半径增大,圆柱形预制破片的变形量减少。钢制破片及修正后的钨合金破片的理论初速与仿真结果吻合较好,验证了计算模型的正确性。该研究结果对预制破片战斗部的设计具有一定的参考意义。     

靶线法测雷管破片速度及其分布的初步探索

介绍了靶线法测雷管破片速度及其分布的试验方法，给出了破片速度的衰减曲线以及破片速度沿雷管轴向的分布曲线。试验结果证明，该方法简便、可行。