不同的环形起爆位置对球缺型药型罩形成聚能侵彻体的影响研究

基于ANSYS/LS-DYNA商用软件仿真计算了球缺药型罩形成不同形态爆炸成型弹丸(聚能侵彻体)的过程,并得出聚能侵彻体基本稳态时的速度及聚能侵彻体伸长量的变化规律,通过调整不同的起爆环位置尺寸,获得聚能侵彻体速度及伸长量的变化规律,为工程设计提供参考.     

偏心起爆对EFP成形形态影响的实验研究

装药不对称性会使ＥＦＰ开矿明显变坏，从实验角度研究了某自锻破片装药结构，在爆后１８０μｎ，时刻，起爆偏心分别显０．４ｍｍ，１ｍｍ，１．２ｍｍ，２ｍｍ时，ＥＰＦ弹丸形态的变化，得到了起爆偏心量与ＥＦＰ头部横向剩余速度之间的。     

次口径三层球缺药型罩形成串联EFP数值模拟

运用ANSYS/LS-DYNA仿真软件,分析了一种次口径三层球缺药型罩战斗部形成串联EFP的过程,得到每层药型罩形成的EFP速度和长径比随球缺罩曲率半径、药型罩壁厚、装药高度的变化规律曲线.分析结果表明:球缺罩曲率半径和药型罩壁厚对EFP外形有显著影响,装药高度的增加可有效提高EFP速度.     

多点起爆对EFP形成的影响研究

文中通过数值模拟和试验，对三点、四点、六点起爆对EFP尾翼形状的影响进行了研究。研究结果表明，多点起爆可以使EFP形成尾翼，且尾翼的个数与起爆点数相对应。起爆点多形成的EFP飞行稳定性较好，保速能力强，对提高穿甲威力有利。研究结果还表明，多点起爆的同步性对EFP的飞行稳定性有较大的影响，必须严格加以控制。     

平顶尺寸与起爆环半径对复合药型罩形成射流的影响

为研究复合药型罩平顶尺寸与起爆环半径对射流头部速度及成形的影响,对不同平顶尺寸和起爆环半径的铜-铝复合药型罩进行数值模拟.利用AUTODYN-2D模拟药型罩的变形和射流的形成及断裂的过程,仿真平顶尺寸对射流的影响、起爆环大小对双层药型罩形成射流的影响、平顶尺寸与起爆环半径对射流成形的影响,并分析外罩挤破内罩状况.结果表明:小起爆环半径时,药型罩平顶尺寸越小,射流头部速度越高;大起爆环半径时,较大的平顶尺寸可获得较高的射流头部速度,平顶尺寸增加到装药口径20％左右时,成形中会出现内罩挤破外罩的现象.     

材料对双层药型罩形成串联EFP的影响

为研究材料对串联爆炸成型弹丸(EFP)形成的影响,在理论分析的基础上,提出双层药型罩形成分离EFP的判据。利用数值仿真软件AUTODYN,研究串联EFP形成的力学现象。进行双层药型罩EFP形成的实验研究,得到串联EFP形成过程的X光照片。试验结果与仿真结果比较吻合。从试验和仿真结果看出,分离EFP的形成,不仅依赖于内、外罩材料的选择,还与药型罩的结构设计密切相关。     

偏心起爆对爆炸成型弹丸影响的模拟与试验研究

利用ANSYS/LS-DYNA有限元软件对起爆偏心为1、3、7 mm的EFP结构进行数值模拟研究,分析起爆后456μs时刻EFP形态变化及钢靶毁伤情况,并与试验结果进行对比。结果表明:起爆点与装药轴线偏离会引起药型罩压垮不对称,形成的EFP形态偏斜、弯曲,稳定性变坏;根据模拟数据得出偏心量与EFP横向速度之间的关系;模拟结果与试验结果吻合良好。     

EFP多点起爆研究

本研究由ＭＯＤ支持，评估了有几个起爆点的爆炸成形弹丸，固定的参数为１１２ｍｍ弹径，铁质药型罩和炸药装药，这样做的结果是弹丸长度明显减小。通过一种数字和实验的方法研究了杵体弹的爆轰性能和空气动力学特性，观察爆轰波的相互作用，发现超压的作用保证了一个速度 ２１４０ｍ／ｓ和１２２ｍｍ长的杵体弹，而炸药高度只有３０ｍｍ。     

双层药型罩形成串联EFP数值模拟与分析

利用ANSYS/LS-DYNA软件,采用Lagrange算法对双层药型罩聚能装药的成型过程进行数值模拟,并对其主要影响因素进行对比分析。结果表明：双层药型罩结构能够形成前后分离的串联EFP弹丸,当两个药型罩中间无夹层材料时,R/D=0.9（D为装药直径,R为曲率半径）,K≥1（K为外、内罩壁厚比）,串联EFP的成型效果最佳。在双层药型罩中间添加夹层材料后发现内外药型罩能够较快分离,但成型效果欠佳。     

小口径双金属药型罩EFP的侵彻效应研究

为提高小口径EFP的侵彻效应及其稳定性,该文以其成型机理为基础,进行了双金属药型罩的材料选用和形状确定,并在材料、形状、装药结构以及药型罩整体厚度不变的条件下,对不同Cu、Al厚度比的双金属药型罩进行了静破甲试验研究及其侵彻稳定性评估,结果表明:Cu、Al厚度比为1∶1.5时,EFP的形状理想,侵彻效果理想且稳定。     

药型罩曲率半径对周向MLEFP成型的影响

为提高周向多爆炸线性成型弹丸的毁伤性能,用ANSYS/LS-DYNA有限元软件计算了药型罩曲率半径对周向MLEFP成型的影响。通过对成型后LEFP性能的统计分析,得出了药型罩曲率半径对周向MLEFP成型性能的影响规律。结果表明: 在爆炸载荷作用下,新型周向式MLEFP战斗部结构能够在四个方向上形成具有一定速度和长度的线性爆炸成型弹丸,可以实现从四周进行近距离拦截和引爆来袭弹药、毁伤轻型装甲目标的目的; 而且当药型罩曲率半径与装药直径比率取0.6~0.8时,形成的LEFP速度高,密实度好,集群毁伤效能好。     

射弹冲击引爆裸装炸药临界条件研究

在国内外学者研究基础上分析了不同头部形状及不同材料射弹对裸装炸药的引爆判据，利用数值模拟计算得到了不同射弹材料、射弹头部形状对引爆状态的影响结果，进而提出了综合考虑射弹头部形状及材料密度的射弹冲击引爆炸药临界条件经验表达式。与已有试验结果相比较，该表达式能较好的描述棵装炸药在承受冲击条件下的起爆响应。     

锥弧结合罩形成长杆状密实EFP的可行性

为了进一步提高爆炸成型侵彻体(EFP)的侵彻能力,基于大锥角罩结构的圆弧段设计,提出了一种可形成长杆状密实EFP的锥弧结合罩。分析了锥弧结合罩与传统的大锥角罩和弧锥结合罩在压垮过程中的区别。运用LS-DYNA仿真软件,计算得到了锥弧结合罩的结构参数(曲率半径、锥角、壁厚)对EFP速度、长径比、密实度等侵彻体成型参数的影响规律。找出了EFP成型较佳时各结构参数的取值范围:曲率半径为1.1～1.3倍装药口径,锥角为155°～160°,壁厚为0.04～0.046倍装药口径,并设计得到了一种可形成长径比为2、密实度为0.88的EFP的锥弧结合罩结构。     

射弹冲击引爆带壳炸药临界条件

在Jacobs-Roslund准则分析基础上,对不同参数射弹冲击引爆带壳炸药阈值速度进行了数值模拟,获取了多个引爆临界速度关系曲线;建立了包含射弹直径、头部形状及材料等参数的引爆临界条件经验表达式,计算结果与已有的试验结果吻合较好.利用该式能较准确地计算射弹冲击引爆带壳炸药临界条件.     

贴片球缺药型罩成型斜置尾翼EFP的数值模拟

带有斜置尾翼的爆炸成型弹丸(EFP)在长炸高条件下具有良好的飞行稳定性.为研究药型罩成型斜置尾翼EFP的方法,设计了一种贴片结构,将其粘在球缺药型罩的内表面,在中心起爆装药的情况下,获得了带有斜置褶皱尾翼的EFP;分析了贴片结构参数对斜置尾翼EFP成型的影响.结果表明,通过增大贴片的豁口张角、豁口内径,适当减小贴片的厚度,可以提高EFP斜置尾翼的斜置角度.     

带尾翼爆炸成型弹丸的新技术

应用在药型罩表面贴附惰性隔板的方法可以研制出尾翼稳定的爆炸成型弹丸(EFP)。回收试验表明,尾翼的数量与隔板的数量相对应,隔板越厚,隔板处药型罩压垮变形与无隔板处变形差异就越大,形成的尾翼较为明显,可以根据尾翼形状和数量要求来设计隔板。     

药型罩曲率半径对爆炸成型弹丸参数的影响

采用显式有限元程序对爆炸成型弹丸的形成过程进行了数值模拟，模拟的弹丸形状与高速摄影记录的结果非常相似，本文主要分析了EFP装药结构中药型罩曲率半径这一因素对所形成的弹丸参数的影响。结果显示，药型罩曲率半径对爆炸成型弹丸的外形，弹径和弹丸长度有着明显的影响。数值模拟技术可以指导爆炸成型弹丸战斗部的设计和分析，有助于研究EFP形成过程的研究，对进一步展开聚能装药的理论研究也具有一定的指导作用。     

高速杆式弹丸初步研究

根据高速杆式弹丸的特点和经典射流理论分析高速杆式弹丸的成型条件,提出了高速杆式弹丸的设计准则。应用LS-DYNA软件对设计的变球缺罩装药结构进行数值模拟,得到该装药结构下高速杆式弹丸的成型过程和成型机理。通过模拟计算得到了药型罩结构参数和起爆方式对弹丸成型的影响规律,并初步确定药型罩结构参数间的相互关系:药型罩直径D,内径R1=(0.55～0.6)D,外径R2=(0.58～0.62)D,药型罩高度为H=(0.3～0.35)D,半锥角α=82°～86°。     

大炸高条件下药型罩结构设计

炸高是破甲威力的主要影响因素,尤其在大炸高情况下,由于射流很容易断裂,破甲威力难以提高,通过对药型罩结构的设计,改善了射流形成情况,试验表明合理的药型罩结构设计能明显提高大炸高射流的穿深。     

整体多枚爆炸成型弹丸战斗部试验研究及数值模拟

为提高爆炸成型弹丸(EFP)的命中概率和炸药装药利用率,通过在药型罩上预制沟槽和开孔的办法,设计了一种新型整体多枚爆炸成型弹丸(MEFP)战斗部。靶场静爆试验和数值模拟表明,这种MEFP战斗部能够产生预期的3枚成型弹丸。每枚成型弹丸均可穿透两层15 mm厚叠放的25SiMnMo装甲板,试验靶板上弹孔呈等边三角形分布,有效地提高了命中概率。这种MEFP战斗部对靶板总的穿透毁伤面积较结构相似的单枚EFP提高3倍以上。