侵彻角对杆式射流侵彻移动靶板影响的数值模拟

为了为反深侵彻钻地武器的设计提供参考,利用ANSYS/LS-DYNA软件建立了不同侵彻角下杆式射流侵彻不同速度移动靶板的有限元模型,并进行数值模拟.结果表明,侵彻角一定时,随靶板移动速度增加,杆式射流侵彻能力逐渐降低;当靶板移动速度不大时,杆式射流对靶板的正侵彻毁伤能力优于迎击拦截和追击毁伤能力;当靶板移动速度很大时,杆式射流对靶板的迎击拦截能力优于正侵彻毁伤和追击毁伤能力.研究结果证明破甲战斗部应用于反深侵彻钻地武器的设计上具有一定的可行性,且拦截毁伤效果较好.     

钻地战斗部侵彻半无限厚混凝土目标仿真研究

针对某钻地战斗部垂直侵彻半无限厚素混凝土目标过程的问题,分别采用Forrestal公式和LS-DYNA动力学仿真软件的二维ALE算法对其进行了计算.其中,在LA-DYNA仿真中,混凝土目标采用JHC模型,分别计算了Ma=2和Ma=2.5两种情况下战斗部侵彻混凝土目标的侵彻深度、侵彻时间、负加速度等基本信息.计算结果符合钻地战斗部侵彻混凝土目标的基本规律;同时,对战斗部前期结构设计、装药抗高过载性能设计和引信延期起爆控制等提供了初步的理论依据.     

不同材料MEFP战斗部对典型无人机的侵彻性能

为研究不同材料MEFP战斗部对典型无人机的侵彻性能,以代表性的"捕食者"无人机为研究对象,建立其关键部位的等效模型。选紫铜、铁和钢的MEFP战斗部用ANSYS/LS-DYNA对无人机等效靶的侵彻性能进行数值分析。结果表明:3种材料的MEFP战斗部均能穿透"捕食者"无人机的防护装甲,但对靶板的开孔直径、轴向剩余速度不同,可有效毁伤"捕食者"无人机内部仪器设备,使其丧失作战能力甚至解体。     

含能毁伤元冲击引爆模拟战斗部试验研究

为提高战斗部的毁伤效能,对氟聚物基含能反应材料进行了研究。对氟聚物基含能材料配方改进并制备了一种Φ26mm×60mm的含能毁伤元。将含能毁伤元装入特定结构壳体后进行了冲击引爆模拟战斗部试验。采用高速录像观察含能毁伤元冲击侵彻模拟战斗部后的爆炸情况并测试爆炸后空气冲击波超压。考察了含能毁伤元不同速度下对B炸药和PBX-9404炸药的引燃引爆能力。设置了B炸药模拟战斗部静爆试验作为对比。在试验的基础上,通过测量爆炸后空气冲击波超压进行了TNT当量等效对比分析。试验研究表明,在735m·s~(-1)的侵彻速度下,氟聚物基含能毁伤元可冲击引爆B炸药模拟战斗部。在962m·s~(-1)的侵彻速度下,能引发PBX-9404炸药模拟战斗部爆燃反应。     

钻地战斗部侵彻半无限厚混凝土目标仿真研究

针对某钻地战斗部垂直侵彻半无限厚素混凝土目标过程的问题,分别采用Forrestal公式和LS－DYNA动力学仿真软件的二维ALE算法对其进行了计算．其中,在LA-DYNA仿真中,混凝土目标采用JHC模型,分别计算了Ma=2和Ma=2．5两种情况下战斗部侵彻混凝土目标的侵彻深度、侵彻时间、负加速度等基本信息．计算结果符合钻地战斗部侵彻混凝土目标的基本规律;同时,对战斗部前期结构设计、装药抗高过载性能设计和引信延期起爆控制等提供了初步的理论依据．     

基于LS—DYNA连续杆战斗部对目标毁伤因素数值分析

通过建立一种典型结构的连续杆战斗部三维有限元模型,利用有限元程序LS-DYNA,模拟连续杆战斗部对等效目标的侵彻过程。通过对比分析：连续杆在最大开口直径内,杆条破坏能力最强;当杆环扩张超过最大开口直径后,杆环断裂成杆条状破片,杆条的毁伤能力急剧下降;合理地增大杆条的横截面积和延展性,能显著增强杆条的侵彻能力,为此类战斗部设计提供有益参考。     

一种双模战斗部毁伤效能评估研究

介绍了一种新颖的杆条/破片双模战斗部双模实现方法和研究结果,对此开展毁伤效能评估方法研究。选取典型战斗机和巡航导弹进行了目标易损性分析,构建出目标等效模型及毁伤律模型。基于Monte Carlo方法,建立了杆条/破片双模战斗部毁伤概率计算模型,并编写出仿真计算程序,得到战斗部不同作用模式对两种目标的毁伤概率及其随脱靶量变化的规律。研究结果表明:飞机目标选用杆条模式较好,巡航导弹目标选用破片模式为优,这与双模战斗部的设计初衷吻合;建立的毁伤效能评估方法可以进行不同弹目交会条件、制导精度下的毁伤概率计算,为战斗部的实际应用提供技术支持。     

水介质中组合式战斗部成型技术研究

针对常规EFP战斗部水中成型困难、侵彻能力低等缺点,以提高水下兵器聚能战斗部毁伤效能为目标,通过数值模拟方法对比研究了组合式战斗部与传统球缺型战斗部水中成型机理与成型过程,根据长杆式聚能射流的气动原理分析其水中运动特性,得出了组合式战斗部水中成型性能与侵彻能力较常规EFP均有显著提高的结论,为组合式战斗部在水下兵器中的广泛应用打下了基础.     

复合 MEFP 战斗部侵彻性能及其后效的仿真研究

为研究新型复合 MEFP 战斗部在破甲武器中的应用,运用 ANSYS ／LS-DYNA 有限元分析软件,采用多物质ALE 流固耦合算法,对复合 MEFP 战斗部侵彻体成型过程进行数值仿真计算,研究其侵彻体性能,并选择靶板进行侵彻,分析侵彻性能及穿孔孔径和毁伤范围,最后以后效靶板进行验证,综合分析复合 MEFP 战斗部的侵彻性能及后效影响;结果表明：该复合 MEFP 聚能战斗部在起爆方式选取单点同时起爆时,形成互不影响的1个主 EFP 和4个辅EFP,可以同时侵彻靶板,提升侵彻性能;主、辅 EFP 侵彻钢靶使孔径增大,并且提升了战斗部毁伤范围;复合 MEFP战斗部后效作用明显,侵彻后效靶板的孔径为48 mm,大大提升了 EFP 战斗部的毁伤性能。     

侵彻爆破型战斗部侵彻性能总体评估系统研究

开发了侵彻爆破战斗部总体设计软件,包括战斗部结构设计模块和侵彻性能分析模块。其中结构设计模块采用离散方法建立了钻地战斗部结构设计CAD模型,该模块可以图形显示战斗部结构并计算战斗部质量、装药量、质心和转动惯量等参数;侵彻性能模块基于刚体运动理论建立了战斗部斜侵彻岩土类目标的终点弹道计算模型,该模块可以给出任意头部外形战斗部斜侵彻半无限目标、有限厚目标、多层复合目标的弹道曲线和速度、过载、攻角及倾角等时间历程曲线,为侵彻爆破型战斗部设计及引信设计提供了重要依据。     

不同任务要求下子母弹毁伤机场目标耗弹量算法研究

通过对机场目标的结构及地地常规导弹毁伤要求的分析,结合侵彻爆破子母弹战斗部毁伤机理,根据机场各主要子目标的材料、抗毁特性来选取相适应的毁伤效果指标.在此基础上,构造了不同作战任务要求下的侵彻爆破子母弹毁伤机场目标的耗弹量算法模型,编程计算结果验证了模型的正确性.     

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.     

近炸引信预制破片弹对反舰导弹的毁伤效应

近炸引信预制破片弹对反舰导弹的毁伤效应,通过破片对导弹目标侵彻破坏,建立导弹多层等效靶概念,并用铝合金多层等效靶作为"桥梁",建立破片对导弹目标侵彻能力的内在等效关系,从而将破片对导弹部件侵彻能力的研究转化为可定量描述的破片对导弹多层靶的侵彻能力研究.其实例以无线电近炸引信为模型,在确定相关炸点条件下,研究弹丸爆炸产生的破片对目标的条件毁伤概率.     

钨球破片对相控阵雷达典型部件的侵彻特性研究

通过对相控阵雷达系统结构的分析,建立了相控阵雷达天线和箱体等易损部件的等效模型。分析了钨球破片杀伤元对相控阵雷达的毁伤机理,并对靶板等效关系和破片极限速度的经验公式与试验数据进行对比分析,计算得到了不同直径钨球破片对相控阵雷达典型易损部件的侵彻特性。结果表明:雷达易损部件对钨球破片的抗毁伤能力随钨球破片直径的增大而显著提高。为反辐射导弹战斗部的设计提供了参考依据。     

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。     

双模战斗部结构优化设计及侵彻性能的数值模拟

针对双模战斗部结构设计及侵彻性能适用性等问题,设计一种采用变壁厚弧锥结合形药型罩的双模战斗部,利用ANSYS/LS-DYNA仿真软件,开展成型装药结构参数对双模毁伤元特征参数影响的规律性研究,基于优化结构,研究不同毁伤元对混凝土目标的毁伤情况。通过极差分析得到了双模战斗部最优结构参数匹配组合：药型罩锥角80°,弧度半径8 mm,药型罩上壁厚2.22 mm,下壁厚5.44 mm,装药长径比0.88,壳体厚度5 mm,对优化结果进行了X光成像试验验证,结果表明：仿真结果与X光试验结果吻合良好。杆式射流（JPC）相比聚能射流（JET）对混凝土靶侵彻时表面崩落及开孔性能具有明显的优势,而JET对混凝土靶的侵彻深度相比JPC则有显著提升。研究结果可为战斗部结构设计及应用提供参考。     

导弹目标在可变形战斗部作用下毁伤特性的数值仿真研究

基于强度等效法对导弹目标各个关键部件建立等效模型,通过对可变形战斗部的一体化作用过程进行数值仿真,得到了目标在可变形战斗部作用下的毁伤图像.结果表明,可变形战斗部在目标方向的破片密度增益比较明显,能对目标造成严重毁伤;在自然破片和预制破片共同作用下,目标各部件发生不同程度的变形,对于等效壳体较薄的制导舱和发动机舱段,壳体变形较为严重.     

三类聚能侵彻体鱼雷战斗部对目标毁伤数值模拟

利用有限元分析软件ANSYS/LS-DYNA,对形成三类聚能侵彻体(射流、杆式射流和自锻破片)鱼雷战斗部进行目标毁伤数值模拟及对比分析,以寻求成型装药结构对毁伤效果的影响。给出了三类聚能侵彻体在水介质中的运动规律和破甲毁伤效果,为鱼雷战斗部的设计及提高战斗部威力提供参考。     

含能破片战斗部毁伤效应研究

为提高战斗部的毁伤效能,对含能破片战斗部开展了探索研究,介绍了含能破片战斗部的概念和特点,设计制备了AI/PTFE(聚四氟乙烯)质量比为30∶70配方的含能破片战斗部,对2.5,10,20 mm钢质靶进行侵彻实验,研究了该含能破片对靶板侵彻能力及靶后毁伤效率.试验结果表明:50 mm口径含能破片战斗部穿透了20 mm厚...     

反舰导弹战斗部对舰船毁伤效能试验评估方法研究

针对反舰导弹战斗部对舰船目标毁伤效能试验检验问题,分析和研究了典型战斗部破坏机理和对舰船毁伤效能试验影响的因素。通过对战斗部穿甲能力和对舰船结构、功能毁伤效应的深入剖析,建立了舰船目标损伤典型标志。基于试验数据测量采集方案的设计和关键问题的判定,提出了战斗部终点毁伤效应试验评估方法。