战斗部端面预制破片威力性能影响的数值仿真

为实现火箭弹定向杀伤,在战斗部非起爆端球缺面增设预制破片,通过调整装药长径比、球缺半径提高预制破片初速、控制预制破片飞散角,从而提高定向毁伤威力.利用LS-DYNA软件建立端面预制破片战斗部模型,对装药长径比、球缺半径两种装药结构参数进行了数值仿真,得到装药结构参数对端面预制破片初速和飞散角的影响规律.研究结果表明:当球缺半径、装药长度分别为3倍、2.5倍装药直径时,端面预制破片获得最大杀伤威力,为火箭弹杀爆战斗部端面预制破片定向杀伤威力控制提供了参考.     

破甲杀伤复合战斗部仿真研究

研究EFP毁伤效能优化问题,为增加常规EFP战斗部对目标周围有生力量与轻型装甲目标的毁伤效能,通过在战斗部周向增填球形预制破片的方式,提出一种轴向EFP、周向预制破片的新型破甲杀伤复合战斗部结构.针对一种结构尺寸,在考虑粘合剂、冲击载荷下材料动态性能的变化、破片之间的相互作用等因素下进行了数值模拟研究,应用LS-DYNA软件分析了成型结果与破片场的杀伤能力,最后研究了药型罩壁厚、内衬尺寸以及破片直径对上述类型战斗部的成型与杀伤能力的影响规律,可以为战斗部的多功能毁伤设计提供帮助.     

预制破片杀爆战斗部威力准确评估研究

预制破片杀爆战斗部威力的准确评估决定着武器系统对目标打击的有效性和预定毁伤作用的效率,而实现威力准确评估的关键在于预制破片杀爆战斗建模的准确性,其中建模的难点在于对不同预制破片在不同装药类型上的合理、准确排布。针对以上难点,提出一种预制破片杀爆战斗部破片排布方法,在预制破片杀爆战斗部结构分析的基础上,建立了不同破片在不同装药类型的轴向、径向、周向上的排布关系和破片位置坐标数学模型,并采用Visua1 C#语言、DirectX和Direct 3D技术,开发了基于预制破片的杀爆战斗部数字化建模仿真系统,进行仿真验证,结果表明,所提方法实现了不同预制破片在不同装药类型上的快速、准确排布,达到了预制破片杀爆战斗部快速、准确建模的目的,为威力准确评估奠定基础。     

轴向前置破片战斗部破片场及毁伤效能分析

在提高战斗破片毁伤目标效能的研究中,轴向前置破片战斗部是一种新型高效毁伤多用途战斗部,能够在轴向形成能量相对集中的集束预制破片群和径向均强分布的自然破片群.传统自然破片战斗部命中精度不高,毁伤概率低.为解决上述问题,提出利用大质量定向破片群提高毁伤目标的效能,并采用炸药直接驱动前置预置破片的方式极大的提高了轴向速度并通...     

破片战斗部威力仿真方法与仿真软件研究

在破片战斗部威力评估时,常采用分析方法和经验方法,这些方法不经过试验数据校正,会出现较大的误差。采用数值模拟方法的预测结果比上述两种方法更加准确,但是通过破片驱动的数值数值模拟计算,一般只能获得初始时刻破片场,而不能完整地描述破片飞散和破片作用目标的全过程。文中建立了包含数值方法和分析方法的威力仿真方法。采用该方法,实现对破片场形成、破片飞散、破片作用目标的全过程描述。基于数值计算结果,利用开发接口处理程序获得战斗部初始时刻破片场;利用分析方法,建立破片飞散、破片作用目标分析模型,分析模型中考虑空气阻力等因素的影响,从而获得破片弹道、破片威力参数和破片对靶板的毁伤效果。通过对虚拟靶板上命中破片进行统计,计算出破片命中密度分布和破片飞散角分布。在威力仿真方法的基础上,实现威力仿真软件的编码,针对某一定向战斗部进行了算例分析。     

破片战斗部威力仿真研究

该文首先建立破片战斗部威力仿真模型.然后结合视景生成和动画技术,分析了破片战斗部威力仿真系统的设计和实现.系统能够计算战斗部的特征参数和威力等参数,并实现了系统仿真可视化,可以三维显示战斗部爆炸、破片飞散等情况,并给出了具体的仿真算例及分析.     

破片杀伤型战斗部对装备损伤的建模与仿真

装备损伤研究可为战时战场维修和战场备件提供依据，为在研武器装备战斗力的提升提供建议，并为装备的战场部署提供合理方案。运用仿真的方法建立装备损伤的数学模型并对损伤情况进行仿真是装备战斗损伤研究的一个重要途径。该文在分析装备损伤过程的基础上，根据实际的装备损伤情况，以破片杀伤型战斗部为威胁研究对象，建立了破片杀伤型战斗部损伤装备的数学模型，并设计了基于破片杀伤型战斗部对装备损伤过程的仿真流程，分析了仿真实现过程中的主要问题，实现了破片杀伤型战斗部对装备损伤的建模和仿真。     

轴向增强炮弹破片场优化控制及反导效能分析

为了弥补弹目迎击交汇过程中炮弹命中精度不足,提高对目标毁伤的效能,设计了一种能够在轴向形成能量相对集中和径向形成均强分布破片场的新型高效毁伤炮弹——轴向增强炮弹。结构方面首次采用炸药直接驱动前置预置破片的方法来提高轴向速度和形成高密度轴向抛撒的破片场对目标毁伤,通过理论和数值方法建立了弹目交汇过程的理论模型和对空中目标的毁伤效能模型,运用有限元仿真计算的方法系统的对不同破片排布方式的轴向增强炮弹战斗部在不同遭遇条件下对目标的毁伤效能进行了仿真。结果表明调整预制破片的排布形式对提高对目标的毁伤效能是非常有效的。     

地空导弹装备战损仿真系统研究

为深入开展地空导弹装备战损研究工作,针对地空导弹装备战损数据匮乏,制约其开展战损抢修相关研究的现实问题,综合各类研究成果,构建了地空导弹装备战损仿真体系结构,设计开发了仿真系统.以破片毁伤为例,研究了装备几何模型描述方法、空地导弹战斗部起爆规律、战斗部破片仿真方法及地空导弹装备遭受破片毁伤的仿真方法,确定了仿真流程,给出了仿真数据,验证了仿真方法的有效性及仿真系统的实用性.     

基于虚拟现实的防空导弹杀伤效果仿真

为真实再现防空导弹遭遇目标时的情景,模拟引信起爆战斗部及其配合情况,表现导弹战斗部破片对目标的覆盖程度,显示破片命中目标的位置和毁伤情况,统计命中目标的破片数,在建立弹目运动、引战配合、目标易损性、破片弹道飞散、命中目标的破片数目等数学模型的基础上,应用场景生成、实体模型建立、环境集成、碰撞检测等技术,创建出接近真实试验环境的三维虚拟世界,实现了导弹对目标杀伤效果的虚拟仿真,从而改进了导弹试验结果分析和评定方法,提高了工作效率.     

基于HHT的水中爆炸冲击波信号特征分析

水中爆炸冲击波信号是一种瞬态、非平稳信信号,其信号的处理精度直接影响了冲击波测量精度和爆炸点的定位等。希尔伯特——黄变换（HHT）是一种基于瞬时频率分解的时频信号分析方法。本文介绍了一种利用HHT对水中爆炸冲击波信号的处理方法,研究结果表明,HHT方法对于处理瞬态非平稳信号是非常有效的。     

基于Vega的破片式战斗部导弹威力场视景仿真

为了解决导弹对目标毁伤过程的可视化问题,提出了使用视景仿真的方法研究导弹威力场.分析了破片式战斗部导弹威力场的两个重要因素"破片"和"冲击波"的威力场模型,在此基础上,结合可视化和计算机仿真技术,对导弹威力场的作用过程进行逼真的视景仿真,实现了导弹攻击战斗机的弹目交会过程的仿真演示.所建模型逼真程度高,特效设计形象逼真,仿真结果为导弹的毁伤评估提供了参考.     

多通道存储式坑道冲击波测试系统设计

随着武器装备的不断发展,弹药威力、科学性、特殊性等方面不断提升,针对坑道的钻地式武器也与日俱增;因目前对于坑道内冲击波测试的需求逐渐增多,测试要求越来越高,设计了一种针对坑道冲击波的测试系统;采用FPGA软件控制提供了多个可程控参数,赋予系统对不同药量战斗部冲击波测试的通用性;采用数字电位器结合仪表放大器结合以ICP传感器直流偏置,最大程度上降低了传感器自身直流信号对数据的干扰,提高了系统精度与可靠性;采用保留区替换的方法进行FLASH存储器坏块管理,保证了数据存储连续性,避免了因坏块导致通道间数据记录混乱;系统放大器具有1~100倍可调增益,滤波器截止频率40~500k可调,采样精度16bit,采样频率最高可达每通道2MSPS。经多次实弹测试结果表明,本系统操作便捷,数据符合预期,验证了本系统的可靠性,提供了一种新的坑道内冲击波测试手段。     

一种温压内爆炸准静态压力测量方法研究

针对有限空间温压爆炸准静态压力准确测量问题,依据传压管道滤波效应特性,设计了一种准静态压力测量组件,建立了温压内爆炸准静态压力测量方法。采用圆柱杆上的螺旋形凹槽结构,与内管壁组成了微型传压管道,与压阻型压力传感器配合,形成一种准静态压力测量组件,抑制了爆炸压力波中高频冲击波分量的传播,减小了爆炸光、热对压力传感器性能的影响。在激波管和准静态压力校准装置上,分别测量了压力组件的输出信号,得到测量组件的升压时间小于0.24 ms,测量误差小于0.6%,满足内爆炸场准静态压力的测试需求。目前,该测量方法已用于温压炸药内爆炸效应试实验中,为温压炸药爆炸释能评估提供了测试基础。     

基于HyperMesh的工程爆破模拟前处理优化

为提高工程爆破模拟前处理工作的效率、改善爆破设置方法，基于HyperMesh二次开发技术，结合爆破工程学专业知识，利用TCL/TK语言编写爆破前处理工作插件。该插件支持用户根据爆破工程实际情况设置炸药起爆位置、炸药种类和炸药当量，融合LS DYNA多物质流固耦合技术，使传递冲击波的介质与爆破物体间能够在单元非共节点状态下传力。该插件使用图形化界面进行多起爆点设置和起爆点参数修改，采用介质有限元网格自动划分技术优化HyperMesh的爆破边界条件设置。应用该插件优化HyperMesh工程爆破的前处理工作，既能保证结果的准确性，又能减少爆破前处理设置的复杂操作、提高工作效率。     

多总线通讯服务器设计与实现

为了解决大当量战斗部爆炸威力试验中测试参数多、测试区域广,多设备统一触发的难题,文中提出了分布式无线网络化的测试思路,进行了无线传输系统框架设计,简要介绍了系统的组成、功能、结构设计、各个通信点位的设计、网络构成、工作频率、电源系统设计等,使大家对该测试系统有一个全面的认识。设计人员研发了相关硬件设备,并进行了多发试验验证。该测试系统组网方式灵活,传输速率高,具备GPS同步和无线触发功能,可进行远程操控和数据下载,使用方便,可靠性高,提高了大当量战斗部爆炸威力的测试效率。     

多源触发装置设计

为了解决靶场目前终点毁伤试验战斗部低红外特性落区高速录像、数据采集等设备触发可靠性低的问题,本文提出了多源触发的设计思路。即利用声传感器、地震波传感器感应战斗部作用时产生的声信号、地震波信号,将感应的随机信号调理成测试设备可以识别的方波信号进行触发。进行了装置总体思路设计、各个分系统设计等。开发设计了适合终点毁伤试验落区测试设备触发的多源触发装置,该装置触发方式灵活,不受恶略天气及昼夜的影响,可以实现全体侯测试,解决了终点毁伤试验落区测试设备的触发问题。     

典型舰船水下爆炸冲击环境仿真

利用冲击谱描述方法,对舰船在水下爆炸载荷作用下的冲击环境进行了数值模拟和分析. 利用MSC Dytran软件计算在爆炸载荷作用下舰船各测点的加速度,用加速度计算得到冲击谱,并总结出爆炸参数和冲击谱的关系. 通过分析表明冲击谱的谱值由船底外板到最上层甲板呈衰减的趋势;各测点加速度谱值随爆炸距离的增加近似呈指数衰减;各测点的加速度谱值随炸药量的增加近似呈抛物线增加.     

基于双弹头Hopkinson杆的高g值加速度传感器的动态线性分析

分析了高g值加速度传感器动态线性的测试原理并对双弹头Hopkinson杆的可靠性进行了验证;同时利用双弹头Hopkinson杆激光干涉冲击试验装置测量了高g值加速度传感器的动态线性。该方法是将双弹头Hopkinson杆作为冲击加速度发生器,用双膛冲击发生器发射两个子弹（分别为内、外弹）,当两子弹分别单独与双弹头Hopkinson杆相撞时,通过控制冲击加速度发生器,使产生的加速度脉冲频率相同且峰值分别为a外、a内,测得加速度传感器对应输出加速度峰值分别记为A外、A内;保持相同的发射条件,当内外弹同时与Hopkinson杆相撞时,使两子弹作用于细杆上的冲击加速度脉冲的频率相同且峰值仍分别为a外、a内;根据应力波叠加原理,则叠加后产生的加速度峰值为a总=a外+a内,测得加速度传感器对应输出的加速度峰值记为A总;从而可以求出ΔY=(A外+A内)-A总,通过分析ΔY是否在所要求的范围内来说明被测加速度计的动态线性。     

自检式冲击波参量检测系统设计

针对冲击波参量检测与系统可靠性问题,设计了一种带自检功能的冲击波参量检测系统。传感头采用自发光式光纤镀膜探针,光纤探针在冲击高压下发光,并通过高速光电转换与示波器记录冲击响应信号,实现对冲击波参量检测。将激光脉冲耦合入传感光路,通过检测激光脉冲在镀膜光纤探针端面镀膜层的反射脉冲信号实现系统自检。详细介绍了镀膜光纤探针、高速光电转换电路及半导体激光器脉冲驱动源的设计与实现。进行了TNT爆轰驱动条件下冲击波到达时间的测量,实验结果表明：整系统的冲击波响应信号前沿小于5ns,测量不确定度小于3ns,为爆轰物理和冲击波物理实验中冲击波参量检测提供了一种可靠有效的测试手段。