电磁能与炸药联合加载药型罩基础理论

为提高聚能射流对炸药能量的利用率,结合电磁加载药型罩以及爆磁压缩发生器原理,提出一种电磁能与炸药联合加载药型罩的原理结构。联合加载分为两个阶段：第1阶段,电容器放电,在爆磁压缩发生器中形成初始磁通;第2阶段,炸药1爆轰,压缩磁场,电流增大,同时爆轰波传播至药型罩部分引爆炸药2,电磁力与爆轰压力共同压垮药型罩。结合炸药爆轰理论、传统PER射流成型理论以及电磁加载特性,建立电磁与炸药联合加载下药型罩射流成型的理论模型。利用理论模型计算?56 mm聚能装药在联合加载结构下的射流成型,并通过理论计算分析联合加载时序对联合加载射流成型的影响。计算结果表明：电磁与炸药联合加载能够增加成型射流的速度以及动能,提高聚能射流对炸药的利用率,并且优化联合加载时序能够进一步提高射流速度和动能;联合加载下射流动能相对传统聚能装药提升了34.5%,对炸药的能量利用率提高了36%。     

起爆方式对聚能杆式侵彻体成型的影响

聚能杆式侵彻体主要用来对付新型防护装甲、混凝土工事、武装直升机和大型水面舰艇等目标.它不同于射流和爆炸成形弹丸(EFP),其头部速度达3 000～5 000m/s.对炸高没有射流那么敏感,破孔大,穿深大大高于EFP.本文就起爆方式对杆式侵彻体成型的影响进行研究,通过理论分析得到了不同起爆方式对杆式侵彻体的头部速度和长径比的影响关系,并用试验进行了验证.     

细晶铜材料力学性能及药型罩领域应用研究

为研究细晶纯铜材料药型罩的侵彻性能,对细晶纯铜材料进行力学性能研究。利用二级轻气炮加速飞片的方法对细晶纯铜材料进行了冲击加载实验,给出了细晶纯铜材料在70～320 GPa范围内的冲击波速度和质点速度的关系。计算得到了适用于LS-DYNA的Gruneisen状态方程参数。利用拟合得到的参数分析了粗晶材料及细晶材料所形成的射流在断裂时间、侵彻威力方面的差异。根据仿真,在160 mm最佳炸高进行静破甲实验。结果表明,细晶材料药型罩的侵彻威力较粗晶材料明显提高,说明将药型罩材料的晶粒组织细化是提高破甲威力的重要手段。     

典型电磁驱动拦截体的交会过程仿真研究

为研究两种典型结构电磁驱动拦截体与模拟130 mm侵爆动能弹的交会作用过程,利用AUTODYN软件进行了数值仿真,得到了拦截体对该型模拟弹的毁伤效应初步规律。结果表明:拦截体与模拟弹在一定动能比率和碰撞角度的交会条件下,能明显改变模拟弹的空中姿态,使其偏航,也可破坏其结构,产生显著的塑性变形,影响其侵彻性能,达到遮弹目的;采用控制交会方式、变换拦截体结构等方法,将产生不同的毁伤效应,可适应多种防护需求。     

带隔板中空装药的EFP成型研究

为了得到适用于带隔板中空装药的爆炸成型弹丸战斗部的药型罩结构,通过数值计算对带隔板中空装药的EFP战斗部成型过程进行模拟,分析了EFP成型过程中药型罩表面微元的轴向速度和径向速度随距罩中心距离的变化曲线,得到了大锥角罩和球缺罩结构情况下EFP的成型规律。分析带隔板中空装药的EFP战斗部采用这2种药型罩结构形成EFP的特点,大锥角罩形成的EFP有良好的尾裙结构但头部形状不佳,球缺罩形成的EFP有良好的头部形状但尾裙结构不佳。弧锥结合罩综合这2种形状药型罩的优点,可以形成具有良好头部形状和尾裙结构的EFP。优化设计了一种弧锥结合罩结构并进行了试验验证,试验结果与数值模拟结果吻合较好。     

弹体结构对混凝土侵彻弹垂直侵深的影响与试验研究

混凝土侵彻弹受弹体结构的影响,将外壳体等辅助部件上的能量部分传递到弹芯上,在着靶速度相同的情况下,与传统动能弹相比其垂直侵深增大。通过分析此弹丸侵彻靶板的过程,对弹靶的力学特性进行了研究,将侵彻过程分为3个阶段,建立了垂直侵彻的理论模型,得到了混凝土侵彻弹的侵彻深度。并对理论模型进行了试验验证,理论计算与试验结果吻合较好。     

橡胶复合靶板抗射流的侵彻防护效能实验研究

采用φ56 mm破甲基准弹来固定射流参数,通过DOP实验,研究了不同夹角、不同夹层厚度和不同夹层材料情况下橡胶基复合装甲抗射流侵彻的空间防护能力、质量防护能力和差分防护能力,通过X光观察了射流侵彻复合装甲后射流断裂和变形情况.分析了倾角、橡胶夹层厚度和夹层材料对复合装甲抗射流侵彻性能的影响原理,结果表明,橡胶复合装甲在...     

聚能射流对厚壁移动靶的侵彻理论与数值模拟分析

为有效拦截摧毁来袭大壁厚高速运动的导弹和钻地弹,提出了一种采用破甲战斗部的攻击模式。基于虚拟源点理论并采用微元法,将射流微元与厚壁移动靶板的相互作用过程分为两个阶段： 第一阶段,射流微元在侵彻过程中不受靶板侧向力干扰,分析了该过程侵彻深度和孔径的变化规律;第二阶段,射流在侵彻过程中受到靶板的侧向干扰,建立了射流受干扰时的横向漂移速度及受干扰射流的侵彻深度等理论模型。为验证理论模型的正确性,设计了一种40 mm口径聚能装药,通过有限元软件LS-DYNA分析了聚能射流垂直侵彻不同移动速度靶板（0~600 m/s）的侵彻深度及孔径变化规律,同时结合Marmor等^\[17\]的试验数据,与所建理论模型计算结果进行对比。结果表明：破甲战斗部是对付高速运动厚壁战斗部的有效手段,所建理论模型可精确地计算出射流微元在各个阶段的运动状态,从而获得总侵彻深度随靶板运动速度变化的规律;靶板运动速度越高,无干扰侵彻阶段经历时间越短,射流受干扰程度越明显,破甲深度与扩孔孔径也越小。     

单锥角聚能装药反演设计

为缩短聚能装药设计周期,提出了一种根据射流参数计算单锥角药型罩几何尺寸的反演设计方法。该方法利用射流成型理论建立了药型罩和射流参数之间的非线性方程组,给定射流头尾速度和长度,可求解得到单锥角药型罩的半锥角、口径和壁厚值。运用AUTODYN-2D软件对反演得到的药型罩进行射流成型仿真,结果表明:仿真得到的射流与给定的射流参数值偏差在工程许用范围之内,表明此反演设计法可以有效的指导单锥角药型罩的设计。     

聚能装药性能参数灰关联分析

灰色理论已广泛应用于社会、经济、地质、生态等各个领域.本文运用灰色理论和方法对小药量聚能装药战斗部的设计参数和结果参数进行了灰关联分析,得到了影响爆炸成型弹丸(EFP)形体参数的聚能装药参数的关联度矩阵.利用关联度矩阵指导了聚能装药战斗部的设计参数选择,数值仿真计算结果表明基于灰关联分析结果的聚能装药参数选择是有效的.