杀爆战斗部装药能量对破片动能的转化率

针对典型柱形装药,通过理论推导,建立了战斗部装药能量对破片动能转化率ξ的计算模型,其计算结果与试验结果吻合较好。在此模型的基础上,构建了战斗部破片动能最大化的优化设计方程组,发现破片获得最大动能的充分条件是:在限定战斗部总质量时,装填比为2;在限定装药长径比时,装填比为[η+(η~2+48η)~(1/2)]/4;其中,η为装药与壳体的密度之比。     

战斗部外爆对舰船毁伤快速评估算法

为对舰船在战斗部外爆时破片和冲击波的毁伤进行快速评估,建立快速仿真算法。通过分析目标各部件和战斗部起爆点的相对位置关系,结合经验公式,计算舰船在战斗部外爆加载时的超压分布。模拟仿真战斗部外爆时的破片场,使用射击线方法,计算破片对舰船的侵彻毁伤。使用C++和glut库,实现仿真场景的三维漫游,给出有关的毁伤图像。     

菱形破片战斗部成型的数值模拟与毁伤效果研究

以内刻V形槽战斗部圆柱壳体为研究对象,针对矩形破片战斗部产生破片连片的不足,设计并优化了菱形破片战斗部,利用LS-DYNA有限元软件对壳体膨胀破裂与破片形成过程进行了数值模拟,分析了战斗部壳体的断裂过程、破片速度的衰减、有效单个破片的个数。对单个破片进行毁伤效果模拟计算,并通过静爆试验进行了验证。结果证明:内刻V形槽菱形破片战斗部壳体膨胀破碎形成的破片连片率极低,有效单个破片数量多,初速高,并可以在7 m处有效侵彻8 mm 厚的Q235钢靶,试验与数值模拟结果相吻合。     

抗冲击瓦结构舰船毁伤效能评估研究

针对舰船毁伤效能评估问题,进行了抗冲击瓦结构舰船毁伤效能评估方法研究。研究结果显示,炸药爆炸威力及目标易损性构成了不可偏废型舰船毁伤效能评价指标体系,爆炸威力赋值可通过炸药TNT当量及舰船排水量计算得出,抗冲击瓦抗毁伤性能评估值可采用灰色层次分析法计算,采用文中给出的毁伤效能计算方法能够实现抗冲击瓦结构舰船毁伤效能的量化评估。     

抗冲击瓦结构舰船毁伤效能评估研究

针对舰船毁伤效能评估问题,进行了抗冲击瓦结构舰船毁伤效能评估方法研究。研究结果显示,炸药爆炸威力及目标易损性构成了不可偏废型舰船毁伤效能评价指标体系,爆炸威力赋值可通过炸药TNT当量及舰船排水量计算得出,抗冲击瓦抗毁伤性能评估值可采用灰色层次分析法计算,采用文中给出的毁伤效能计算方法能够实现抗冲击瓦结构舰船毁伤效能的量化评估。     

模拟破片杀伤战斗部空爆冲击波与高速破片群联合作用的等效试验方法

破片杀伤战斗部空爆冲击波与高速破片群联合毁伤作用下目标结构的毁伤特性、防护效能等是当前防护领域的热点和难点,但目前的试验研究手段和方法存在不足,为此,提出采用等效缩比战斗部(其原理为炸药爆炸驱动预制破片分散)来模拟破片杀伤战斗部,可作为进行空爆冲击波与高速破片群对防护结构的联合毁伤作用的实验方法。在确定防御目标战斗部、防御目标弹丸和几何缩尺比的基础上,根据爆炸力学相关经验公式,提出了求解等效缩比战斗部的装药和预制破片的相关参数的等效计算方法。该等效试验方法考虑了多破片侵彻的增强效应以及与爆炸冲击波的联合毁伤增强效应,且等效计算方法参数较少、简单实用。     

战斗部室内动爆冲击波超压测试数据处理方法

本文较为详细地介绍了战斗部爆炸时冲击波的形成过程、近壁面处冲击波的反射规律,并对动爆情况下的干扰因素以及对测试带来的影响进行了简要分析;同时,介绍了战斗部在密闭空间内爆炸数值仿真方法;结合试验实测数据,介绍了战斗部动爆冲击波超压测试数据的处理方法.     

近地面云雾爆轰超压场的数值模拟及其毁伤效应

采用爆炸动力学程序Object-MMIC数值模拟了FAE爆炸超压场的时空分布,分析了针对有生力量的冲击波毁伤半径及面积的变化规律。研究表明:云爆超压场可分为三个区,由爆炸中心向外分别为云雾爆轰直接作用区、爆轰产物和冲击波联合作用区及冲击波作用区;云爆冲击波的毁伤面积随固定云爆体积内总能量线性增加。     

破片和冲击波对相控阵雷达天线罩的复合毁伤研究

研究相控阵雷达天线罩在破片与冲击波联合作用下的复合毁伤效应规律。利用非线性显式动力学程序AUTODYN,建立了密度为100个/m2的钨破片侵彻相控阵雷达天线罩等效靶板的有限元模型,并在模型中采用Analytical blast方法模拟爆炸冲击波对目标结构的球面加载方式。考察了破片先于冲击波到达目标结构对天线罩等效靶板的复合毁伤,分别对靶板的破片侵彻和预先打孔的两种不同毁伤方式进行仿真计算,并与试验结果进行了比较。结果表明:数值模拟中单个破片侵彻靶板的穿孔口径与比试验值大2 mm;数值模拟中复合毁伤时破片侵彻比预制孔靶板的有效应变大0.175,天线罩整体毁伤程度更为显著,接近试验结果。该模型为破片和冲击波联合作用下对目标结构的复合毁伤仿真计算研究提供了一种新方法。     

水中兵器毁伤效能评估现状及发展

为真实评估水中兵器毁伤效能,从仿真、毁伤评估等方面对我国开展水中兵器目标毁伤效能评估现状进行论述,分析了水中兵器毁伤效能评估中存在的不足,提出了相应的研究建议。通过分析得出,我国在仿真评估、冲击因子评估及能量评估方面都存在着难以实现水中兵器毁伤效能准确评估的问题。水中兵器毁伤效能评估应在水中兵器毁伤仿真、水中兵器毁伤效能数据库、目标靶及水中兵器毁伤效能评估体系等方面深入研究。     

高能炸药毁伤威力数值仿真实验研究

采用AUTODYN分别对2.0 kg球体裸装药TNT、H6、AL/AP-HE和PBX90104种常用爆炸材料建立数值仿真模型,对爆炸冲击波及热毁伤效应进行仿真分析,并对冲击波超压峰值和温度场温度进行对比分析.结果表明:不同爆炸材料爆炸产生的毁伤效应存在很大差别,在同等装药质量下,4种爆炸材料冲击波超压峰值PBX9010...     

复合壳体抗水下爆炸作用机理研究

结合应力波在介质界面的反射透射机理以及应力波的衰减规律对复合壳体抗水下爆炸冲击作用进行了研究,找出了影响应力波衰减的显著因子,并提出了"匹配系数"的概念,为设计具有最佳防护效果的复合壳体提供了理论依据.     

基于冲击因子的两个装药延时起爆目标毁伤评估方法研究

在拟合冲击波散逸能量的分布的基础上,利用散逸能量密度、衰减系数等,给出了两个装药延时起爆时冲击载荷的计算方法。通过引入一种新型冲击因子,提出了两个装药延时起爆时水下目标的毁伤评估方法,最后利用试验数据估计出目标毁伤时冲击因子的临界值。结果表明,冲击载荷计算方法正确,冲击因子能较好的反映目标的毁伤情况     

应力波效应对爆炸作用下RC桥损伤特性的影响

为了研究RC桥梁抗爆性能,分析了应力波传播的基本原理,采用AUTODYN软件建立了有限元计算模型,验证了计算方法的有效性,对空中爆炸作用下方形空心RC桥动态响应进行数值仿真,分析了方形截面RC桥应力波的传递路径和不同位置的损伤特点.得到以下结论:爆炸作用下RC桥损伤特性受应力波效应影响明显,且主要为自由面反射引起的拉应力;梁体上缘下表面损伤最为严重,须重点防护;梁体两缘上部形成“耳状”损伤;梁体下缘上表面中部出现明显损伤.     

毁伤工况条件下冲击波压力电测法综述

从发展过程、主要技术手段、优缺点及适用范围四个方面对典型的两种冲击波电测法(引线测试法和存储测试法)进行了分析和总结。重点探讨了冲击波压力电测法自身低频特性不足、传感器系统校准、寄生效应、冲击波比冲量计算等存在的问题。针对电缆线、温度、机械冲击3种主要的寄生效应引起的信号失真进行了定量实验验证。结果表明:引起的寄生输出分别为10-3~10-4MPa、10-3~10-4MPa、106~107W/m2的量级;针对3组典型实测数据干扰源进行定性分析;最后对现有方法的改进及新研究方向进行展望。     

水中冲击波对混凝土结构破坏的实验研究

利用实验方法研究浅层水中冲击波与混凝土结构的相互作用,探讨混凝土结构受水中冲击波作用的破坏机制。研究表明:浅层水中爆炸冲击波对混凝土结构的作用体现在冲击压缩和拉伸两个方面。由于水介质的流动性和各向同性,混凝土结构受冲击波的围压作用,使混凝土材料处于多向应力状态。分析结果表明:多轴应力状态是导致混凝土材料失效和断裂的最根本原因。     

外爆炸条件下地下目标破坏效应分析

通过比较地下单层C3I设施、地上多层建筑物下面的掩体等目标的防护水平,构造了一个典型的地下目标.固定装药量,在构造的目标上选择典型的爆炸位置,利用经验公式和数值分析相结合的方法,根据不同爆点位置对目标的不同作用模式,分析了爆炸对目标的作用问题,评估了爆炸载荷对目标的破坏程度,可为地下目标毁伤研究和爆炸威力设计提供参考.     

电子束焊接热冲击对GH4133A的微裂纹损伤研究

电子束焊接是一个复杂的强瞬态的热冲击过程,包括发生在表层的热过程和发生在一定深度的应力波与材料的交互作用。本文基于电子束焊接热冲击效应分析了高温合金电子束焊接接头影响区的微裂纹形成原因,研究了微裂纹损伤对GH4133A电子束接头高温力学性能的影响。结果表明,热冲击是高温合金电子束焊接热影响区的微裂纹损伤的主要原因,热冲击损伤效应导致接头力学性能的劣化。     

射流击穿靶板后起爆炸药的理论与数值分析

为了系统地分析聚能射流头部起爆能力随靶板厚度和聚能射流尾部直径的变化规律,以聚能射流击穿屏蔽靶板后对炸药的冲击起爆为研究内容,以准定常侵彻和考虑靶板强度侵彻等理论为研究基础,结合Held起爆准则,构建了聚能射流击穿靶板后冲击起爆炸药的数学模型,并在实验验证模型特性的基础上,利用相关材料参数对模型进行了计算和研究。得出结论:对于锥形聚能射流假设,其最大起爆能力不在头部,所以在判断冲击起爆炸药时,应根据剩余射流的最大起爆能力来判断;增加射流尾部直径可以同比增加聚能射流的最大起爆能力。研究结果可用于聚能射流在导弹主动防御和弹药销毁。