半穿甲弹侵彻过程中装药安定性数值分析

为了考察某型半穿甲战斗部在侵彻过程中的弹体强度和装药安定性,利用LS-DYNA动力学显式分析软件对半穿甲弹斜侵彻不同厚度的靶板过程进行了模拟,得到了壳体应力曲线和装药压力曲线。结果表明,该结构弹体可以较好的保护内部装药,靶板厚度的增加对装药安定性产生威胁,弹丸发生早炸的临界靶板厚度为25mm。     

半穿甲弹碰靶早炸临界条件的建模分析

应用一维应变流体弹塑性波分析半穿甲弹高速碰撞薄装甲靶板的冲击波传播、炸药装药对冲击波的动态响应,以及激发炸药碰靶早炸的准则,建立碰炸临界靶板厚度和临界碰撞速度的计算模型;并通过算例验证了计算模型的正确性。     

战斗部破片对舰船毁伤效应研究

半穿甲反舰导弹战斗部可穿透水面舰船甲板后在其内部爆炸,依靠装药的爆炸冲击波和壳体的爆炸破片对目标造成致命性打击。分析了半穿甲反舰导弹战斗部爆炸破片对舰船目标的侵彻过程及毁伤机理;根据莫特公式、格尼方程、破片衰减公式和侵彻公式等,理论计算了七种典型的反舰导弹战斗部破片对水面舰船结构的穿甲效应,获得了战斗部破片质量、初速度、终点速度、打击动能和穿甲厚度等参数,对比分析了各类导弹的战斗部毁伤特性。     

常规反舰导弹战斗部的现状及发展

根据聚能爆破型战斗部、半穿甲爆破战斗部、半穿甲“多P装药”战斗部的作用特点及使用情况．围绕反舰导弹战斗部的威力、毁伤效应应及装药安定性。分析探讨常规反舰导弹战斗部的方案论证与设计的主要发展方向。     

半穿甲战斗部装药安定性分析

阐述了炸药的起爆形式和炸药的爆炸机理，分析了炸药对冲击波的感度以及冲击起爆的临界判据，提出了炸药安定性的计算方法，并就如何提高半穿甲战斗部穿甲过程装药安定性提出了建议．     

结构参数对复合装药战斗部破片特性的影响

为了研究结构参数对复合装药战斗部破片特性的影响,采用AUTODYN-3D有限元计算软件,比较分析了复合装药战斗部在中心单点和内外同时两种起爆方式下爆轰波传播与壳体破碎过程,获得了壳体壁厚与中心装药直径对复合装药战斗部破片平均质量、破片速度等参数的影响规律。计算结果表明,随着壳体壁厚的增加或者中心装药直径的减小,单点起爆下破片平均质量相对于内外同时起爆下提高的倍数越来越大,战斗部在不同起爆方式下威力输出差异越来越明显;静爆试验结果表明,内外同时起爆下的破片平均速度、冲击波超压和验证靶冲孔数较单点起爆下分别提高了27.1%、31.4%和39.3%,试验结果与仿真计算结果吻合较好。     

战斗部后端盖结构强度的数值仿真及应力波分析方法

针对战斗部侵彻过程中发生后端盖引信室剪切现象,提出采用数值仿真及应力波计算模型分析的方法,该方法首先建立了数值仿真模型并进行了计算,其次建立了应力波传播到后端盖端面后的传播计算模型,以及战斗部侵彻不同靶标时初始应力波的计算模型,并进行了相互校核。分析结果表明,战斗部以相同状态侵彻钢靶产生的初始应力波强度约为侵彻C40钢筋混凝土靶的2.7倍,未装配引信的引信室端面应力约为装配引信的引信室端面应力的2.8倍,即战斗部后端盖引信室内装配引信可大幅提高该部位的结构强度安全系数.     

抗侵彻过载战斗部装药安定性实验研究

以钻地战斗部装药安定性研究为背景,在130 mm轻气炮上进行模拟装药实验,采用逆弹道实验方法;混凝土靶撞击缩比弹;PVDF传感器测试模拟装药中的应力波;结合数值计算结果初步评测缩比弹装药安定性。再采用简易平衡炮为发射载体,进行大尺寸弹丸真实装药侵彻安定性实验,证明装药安定。     

侵彻战斗部头部惰性体结构设计研究

为了研究侵彻战斗部头部惰性体结构设计原则,应用应力波理论,分析了侵彻战斗部撞击靶标过程中应力波从壳体到头部惰性体再到主装药的传播过程,建立了应力波传播的数学计算模型;应用大落锤试验平台,针对不同厚度、不同结构的惰性体开展了应力波传播试验研究,对比分析了试验结果和计算结果,验证了模型的合理性。依据数学计算模型,总结得出惰性体两端面的结构尺寸对应力波强度的变化影响较大,且按照e-2(D-d)/D的规律进行变化,而惰性体的厚度在10~50mm范围内变化时对应力波强度没有直接影响。     

半穿甲战斗部对加筋靶板和均质靶板垂直侵彻的实验研究

文中以航母等大型舰船特有的筋板结构为目标,设计制做了缩比模拟加筋靶,同时参考国内外相关文献,设计了适合于毁伤航母的半穿甲战斗部实验弹.用实验弹对加筋靶和均质靶进行靶场垂直侵彻试验,得到了多种击靶条件的终点弹道参数和靶板毁伤破坏模式,为半穿甲战斗部对航母典型结构侵彻的机理研究提供基本的实验现象及数据,为高效毁伤大型舰船结构的半穿甲战斗部设计,提供一种技术支撑.     

着靶姿态对半穿甲战斗部穿甲过程的影响

利用LS-DYNA对半穿甲战斗部着靶时不同着角和攻角对穿甲过程的影响进行研究,进行了在着靶速度为2Ma,靶厚为50mm,着角、攻角分别为0°、10°、20°条件下的侵彻数值模拟.仿真结果证明,着靶时着角、攻角均对穿甲过程产生影响,且攻角的影响更大.     

杆式穿甲弹头部形状对威力的影响

杆式穿甲弹头部形状对威力有直接影响，通过模拟实验，得到了对不同结构靶板侵彻较国有效的弹体头部结构，可供杆式穿甲弹头部形状设计参考。     

基于不同方法的战斗部剩余速度评估结果差异规律

为探索战斗部剩余速度的评估方法,采用不同方法的战斗部剩余速度评估结果差异规律。分别使用贝尔金公式和数值方法对半穿甲战斗部侵彻钢甲的剩余速度进行计算,得到初始侵彻速度介于0.25~3.0 Ma范围内半穿甲战斗部的多组剩余速度值,总结出其内在规律,并通过该战斗部侵彻钢板的实物试验验证该差异规律结论的正确性。同时,对具有不同弹形的另2种战斗部侵彻钢甲的剩余速度进行贝尔金公式和数值仿真计算,与实物试验结果对比表明,同样符合该差异规律结论。     

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。     

间隙啮合技术在大威力穿甲弹上的应用

为有效地降低复合材料弹托发射过程中齿根面应力水平的差异,将啮合间隙技术应用于大威力穿甲弹的复合材料弹托上,给出了间隙啮合技术应用的一般步骤和方法.通过2次间隙调整后,弹托危险齿根面的等效应力值相比传统啮合方式的应力值减少了29%以上,各齿根面的应力趋于接近,使复合材料的强度得以充分发挥.结果表明在大威力穿甲弹复合材料弹托上应用间隙啮合技术是可行的.     

连结状况对陶瓷复合装甲抗弹性能的影响

连结状况对陶瓷复合靶板抗弹性能的影响,从应力波角度分析.并在试验基础上,采用LS-DYNA程序数字模拟7.62mm穿甲子弹不同工况下侵彻陶瓷复合装甲,分析不同粘结剂和不同粘结层厚度的影响.背板波阻抗大于或接近陶瓷面板,有利于提高复合靶板的整体抗弹性能.波阻抗较大的材料,有利于压缩波的透射.合适的粘结层厚度能使陶瓷保持完整性,延缓陶瓷锥的形成,并扩大背板塑性变形区.     

穿甲弹结构设计与侵彻性能仿真研究

基于杆式穿甲弹弹头形状对子弹穿甲效果的影响,设计了一种弹头结构为多层片状穿甲块和穿甲环结合的穿甲弹。应用LS-DYNA非线性有限元分析软件,对其侵彻三层间隔靶板的情形进行了数值仿真。通过在不同速度下的仿真发现,该子弹能够适应较宽的速度范围,弹头结构可以降低压缩应力波的强度,在侵彻第一层靶板时弹体得到了较好的保护。同时子弹姿态稳定,降低了弹体的跳飞趋势。计算结果为弹体结构优化设计提供了重要依据。     

钨铜镍合金药型罩研究

提高破甲威力是世界各国都在致务研究的课题。本文对钨铜镍药型罩进行了研究,通过与紫铜罩进行对比试验和射流动态参数的X光测试,得出了钨铜镍合金重金属作为药型罩材料来提高破甲威力是可行的,对于无隔板的聚能装药静破甲试验表明,破甲威力比紫铜罩提高38%,X光照片显示了射流的高延伸性。     

杆状破片对A3钢板的极限穿透速度研究

首先用经验公式分析了杆状破片对A3钢板的极限穿透速度,然后利用25mm滑膛炮系统取代实弹靶场静爆进行了试验研究．统计得出了杆状破片对A3钢板的极限穿透速度试验值,二者基本吻合,可为今后类似研究提供有益借鉴．     

长杆弹垂直侵彻复合装甲机理的研究

为抵抗动能弹和破甲弹的侵彻,在车辆关键部位的防护采用复合装甲。根据长杆弹垂直侵彻均质半无限靶板的理论,建立了长杆弹垂直侵彻多层复合装甲的简化模型,对侵彻深度进行了数值模拟,讨论了陶瓷和玻璃钢厚度对复合装甲抗弹效果的影响,并通过实验研究加以验证,实验结果和数值模拟结果吻合较好。