定向式动能杆战斗部抛撒规律数值模拟

为分析定向式动能杆战斗部在不同装药结构下的抛撒规律,以非线性动力分析软件LS-DYNA为工具,应用ALE算法,对定向式动能杆战斗部在不同的装药宽度、装药厚度下进行了数值模拟,得到了装药宽度、厚度对杆条飞散速度和抛撒角度的影响规律,模拟结果与文献中实验得到的规律基本一致,为此类战斗部的设计提供了参考。     

炸药材料性能参数对JPC成型的影响

为了研究炸药对JPC成型的影响规律,运用ANSYS/LS-DYNA仿真软件,分别对PETN、SEP、TNT、B炸药8、701共5种不同炸药组成的成型装药所形成的JPC进行了数值仿真研究,得出了炸药的密度、爆速和爆压对杆式侵彻体速度、长径比等成型参数的影响规律。研究结果表明,当炸药材料密度从1.26 g/cm3增加到1.78 g/cm3时J,PC侵彻体长径比增加了78%,头部速度增加了45%。试验得到了8701炸药环形多点起爆形成JPC的X光照片,试验结果与仿真结果较吻合。     

装药长径比对EFP动能影响的数值模拟研究

采用 LS-DYNA3D 对爆炸成型弹丸(EFP)的成型过程进行了数值模拟.其模拟结果与实验数据基本一致。通过数值模拟分析了装药长径比 L/D 对 EFP 动能的影响并对有关数据进行了拟合,得出了装药长径比和 EFP 动能之间的关系式,对 EFP 设计具有实际意义。     

结构参数对离散杆战斗部效能的影响

为提高离散杆战斗部的毁伤效能,应用非线性有限元软件LS-DYNA,采用Lagrange算法模拟不同材料和不同厚度的内衬及不同放置角度的杆条对战斗部的影响。结果表明:内衬材料和杆条放置角度对杆条动能及战斗部成型效果影响较大;当内衬材料为尼龙,厚为3mm,杆条放置角度为5~8°,杆条整体动能较大、成型较好、杀伤直径较大。     

飞散姿态可控离散杆战斗部算法研究

利用Shapior理论并结合数值模拟,对飞散姿态可控型离散杆战斗部的工程设计方法进行了研究,提出了可控离散杆战斗部杆条飞散控制的具体计算方法。经试验证明,本文提出的算法计算结果与试验结果一致性很好,可以应用于战斗部的工程设计中。     

结构参数对离散杆战斗部效能的影响

为提高离散杆战斗部的毁伤效能,应用非线性有限元软件LS-DYNA,采用Lagrange算法模拟不同材料和不同厚度的内衬及不同放置角度的杆条对战斗部的影响。结果表明：内衬材料和杆条放置角度对杆条动能及战斗部成型效果影响较大;当内衬材料为尼龙,厚为3mm,杆条放置角度为5~8°,杆条整体动能较大、成型较好、杀伤直径较大。     

炸药脆性材料切削加工数值模拟研究

切削加工是制造业中的于金属材料,主要是二者材料的力学性能巨大差异造成的.作者利用LS-DYNA有限元程序,对炸药此类脆性材料三维非正交切削加工进行了数值模拟.在不考虑热效应情况下,分析了炸药工件因切削而产生的变形和应力.     

超声振动对炸药模拟材料车削表面质量的影响

以MJ-9159炸药模拟材料超声振动车削及数字共聚焦表面微观形貌测量为试验基础,针对炸药材料较差的加工性及对力和温度冲击的敏感性,研究了超声振动车削的切削机理,对比分析了普通车削和超声振动车削以及2,3.4,5μm振幅超声振动车削模式对加工表面质量的影响。结果表明,超声振动车削表面质量优于普通车削。基于应力波作用的断屑方式,使用分离式超声振动切削状态即转速60 m·min-1、振幅5μm时车削表面质量最好。     

发射载荷下炸药装药密度对炸药应力和温度的影响

为确定发射载荷下炸药装药密度对装药应力和温度的影响程度,采用LS-DYNA热固耦合分析方法对弹丸膛内发射过程进行了数值模拟,研究了在炸药装药密度均匀和径向不均匀2种情况下装药应力（轴向应力、最大剪应力）和装药温度对发射载荷的响应,为弹丸发射过程中装药密度不均匀对发射安全性的影响提供参考。研究结果表明：装药密度径向不均匀较密度均匀时,装药的轴向应力最大值基本一致,温度最大值减小了0.8%,剪应力最大值增加了10.2%。由于装药密度的径向不均匀,发射载荷下装药内部有明显的剪切作用。     

PBX炸药及其模拟材料冲击损伤的试验研究

文中利用轻气炮驱动飞片加载技术对JO-9159炸药及其模拟材料样品进行了冲击加载,使其产生损伤,利用锰铜压阻计测量了试件的冲击压力。通过扫描电镜（SEM）对回收样品进行了显微观察．分析比较了炸药和模拟材料在冲击载荷作用下的损伤破坏模式。结果表明两者都具有脆性材料的损伤破坏特征,相对于PBX炸药模拟材料具有更明显的脆性特征。在细观上,PBX和模拟材料的损伤破坏模式是以微裂纹为主的脆性损伤,模拟材料的破坏主要表现为造型粉颗粒的破裂、破碎形成裂纹,而PBX炸药主要表现为颗粒之间的脱粘,并伴有颗粒的破碎。     

动能杆对TBM弹头毁伤效应的数值仿真

为研究动能杆对TBM弹头的毁伤效应,根据文献调研将TBM弹头结构分为鼻锥、前设备舱、战斗部舱和控制舱四个部分,并分别建立了其等效结构模型。据此,通过Autodyn软件,仿真计算了动能杆以一定速度和不同着角对鼻锥、前设备舱和战斗部舱等效结构的高速撞击效果。结果表明:动能杆难以贯穿TBM弹头的鼻锥侵入弹头内部,但可侵入前设备舱对TBM弹头进行毁伤,且可有条件的引爆战斗部舱内的B炸药,并通过数值仿真获得了引爆条件。     

液体炸药—惰性材料组合式平面波透镜数值模拟

为了指导液体炸药—惰性材料组合式平面波透镜实验设计工作,利用流体力学程序对该透镜实验进行了理论设计和数值模拟,得到了该透镜的几何数据。经与已有的实验结果进行对比,吻合较好。结果表明,用该方法得到的数值结果,可用于该类透镜的实验设计。     

温压炸药爆炸场参数的试验研究与数值模拟

对温压炸药爆炸场超压进行了试验研究与数值模拟,探讨用AUTODYN软件模拟温压炸药爆炸场超压的准确性.研究表明:用AUTODYN软件进行数值模拟可以较为准确与全面地反映温压炸药爆炸场超压分布的特点;计算得到的超压与试验结果相比偏小,比冲量的计算结果与试验结果吻合较好.     

考虑攻角的动能杆条对TBM目标穿甲模型研究

为改进原来杆条斜穿甲方程的缺陷与不足,正确反映实际情况中杆条剩余速度、剩余质量与攻角、着角之间的关系.根据战术弹道导弹的目标特点,从动能杆条的终点穿甲机理出发,在参考原始弹道研究的破片穿甲方程和动能杆条正穿甲方程以及修正的杆条斜穿甲方程基础上,构造了模型简化过程,建立了新的修正的动能杆条斜穿甲带攻角穿甲计算模型.通过数值仿真,得到了杆条剩余速度、剩余质量与攻角、着角之间的变化规律,并且数值模拟结果与文献试验结果较为吻合,验证了模型的准确性.说明了新建立的穿甲模型的正确性,其更适用于实际情况.     

平板夹层炸药对杆式侵彻体干扰的影响因素

采用三维有限元程序(LS-DYNA)模拟了杆式侵彻体对平板夹层炸药的侵彻过程,研究了平板夹层炸药对杆式侵彻体的干扰机理和影响干扰程度的因素,分析了平板夹层炸药的结构、杆的入射角度和速度、背板距主靶的距离对干扰能力的影响.研究结果表明,平板夹层炸药结构对杆式侵彻体有较强的干扰能力,背板厚度大于面板厚度时对杆的干扰能力强.     

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。     

数值模拟锥形杆对反射应力波的影响

应用锥形杆获得放大应力波信号过程中,过渡锥面形成的反射应力波和所要测反射波叠加,要区分开来就必须获得在相关锥形杆和入射波条件下锥面反射波的情况。采用数值模拟和部分实验验证相结合的方法来研究该问题。其中模拟过程分2部分,其一为在锥形杆形状固定的情况下分别模拟对不同宽度的入射波(矩形、三角和梯形)所形成的反射波的影响,其二为对于SHPB实验中常用的矩形入射波,讨论不同的锥体几何参数(特征长度、小端直径)的变化对反射应力波的影响。数值模拟结果表明:当入射波宽度和锥体的特征时间tL=L/C0接近的情况下,锥体对反射波波形的影响很大,而对于实际应用中的锥形杆及相应的梯形入射脉冲,如果锥体的特征长度远小于子弹的长度(10%),小大端的直径比d/D0.8的情况下,反射波应力可以按阶梯截面过渡杆进行计算,反射波从峰值应力处到平台区的过渡时间与入射脉冲上升沿时间接近,反射波上升沿、下降沿和波宽与入射脉冲基本一致,锥体特征长度对峰值应力的影响小于d/D值的影响。     

线列式离散杆战斗部可行性仿真分析

综合利用杆条毁伤元周向及轴向的飞散规律,提出一种新型离散杆战斗部,该战斗部具有线杀伤密度高、威力半径大等特点,在弹目动态交汇条件下可对目标形成线列式穿孔,实现线切割毁伤。文中通过理论分析和数值仿真的方法对该战斗部进行初步研究与探索,在理论方面给出了设计原理和设计参数数学计算模型,并运用动力学软件ANSYS／LS-DYNA对该战斗部模型进行仿真计算,仿真结果初步验证了其作用原理和设计方法的正确性和可行性。     

超声振动切削对炸药模拟材料切削温度的影响

为了解超声振动切削对切削温度的影响,促进该技术在炸药机械加工领域中的应用,对HMX基高聚物粘结炸药(PBX)模拟材料进行了传统切削和超声振动切削的对比试验,测试了已加工表面和刀尖区域的切削温度分布,分析了超声振动切削对切削累积热的作用机制。结果显示:两种切削方式的切削温度均随切削速度、切削深度和进给量的增大而增加,且超声振动切削的增加量更大,给定切削参数下的最高切削温度为78.1℃,较传统切削高31.3℃。分析表明:超声振动切削的生成热低于传统切削,散失热高于传统切削,激振热量的累积是造成切削温度高于传统切削的关键原因;当激振热量大于、等于或小于散失热与生成热变化量之和时,切削温度较传统切削升高、不变或降低。     

杆条与起爆点装配关系对其飞散过程的影响

介绍了可控离散杆战斗部的工作原理,建立了可控离散杆战斗部的数学模型,利用LS-DYNA进行数值仿真,研究了杆条与起爆点之间的装配关系对杆条飞散过程的影响大小,并通过试验对比,验证了仿真结果的合理性,对可控离散杆战斗部的设计技术具有一定的借鉴作用。