某小型强光爆震弹的结构设计与试验研究

采用卵形弹体结构、双延期管串联点传火方式,设计了一种小型强光爆震弹.为验证该弹的非致命性,基于LS-DYNA平台对其联接座剪切分离过程进行了数值模拟分析,并进行了整弹联接座分离试验、弹体破碎性试验和破片安全性测试.结果表明:该弹联接座能够可靠拔脱,且外螺纹表面塑性变形比内螺纹更大,平均分离距离小于1 m;弹体碎片质量均...     

强光爆震弹安全性优化设计

为提高强光爆震弹的安全性,防止破片对有生目标造成过度伤害,采用无破片弹体设计方案,选用开孔外壳和内壳相结合的双层腔体结构,对新型强光爆震弹进行了初步设计.利用LS-DYNA软件对爆炸过程中弹体的结构和声压进行了分析,研究表明所设计的强光爆震弹在爆炸过程中不会产生杀伤性破片,同时在距离弹药1.5m处声压级为137 dB....     

基于模糊-层次分析法的强光爆震弹安全性评价研究

为科学有效定量评估强光爆震弹安全性,采用模糊-层次分析法建立评估模型。从固有和使用安全性两个角度,选取9个指标,用层次分析法确定指标权重,用模糊综合评价构建起爆震弹安全性评价模型。使用该模型,对两型强光爆震弹的安全性进行了定量评价,某型眩晕手榴弹评价结果为66.26分,某新型强光爆震弹评价结果为87.55分。结果表明,基于模糊-层次分析法的安全性评价模型可以较好地评估强光爆震弹的安全性。     

基于封闭爆炸的弹药破片空间分布研究

通过典型弹丸爆炸试验,研究封闭条件下破片的空间分布,提出了爆炸洞体防护的重点区域。试验表明:对于某型高弹丸,主要分布在以弹丸为爆炸中心的20°角的环状严重区域内;对于某型加弹丸,主要分布在以弹丸为爆炸中心的35°角的环状严重区域内。     

纵火战斗部爆炸分散仿真研究

在试验的基础上,从炸药对纵火炬的驱动和纵火炬在空中飞散两个方面,对其在战斗部静爆和动态飞行时的爆炸分散进行了仿真研究,研究结果对纵火弹的具体设计具有重要的参考价值。     

某型防空导弹杀伤概率评估

基于防空导弹战斗部爆炸后的杀伤特征,对战斗部爆炸后产生的有效破片、破片飞行速度、破片对目标的覆盖面积进行了分析,建立了防空导弹杀伤概率评估模型。采用仿真弹道数据,对打击目标F-16战斗机应用s im u link仿真工具绘出了杀伤概率曲线,其结果与实际分析相一致,验证了评估模型的可用性。     

高原环境杀爆弹形成破片特性仿真研究

为了获得高原环境杀爆弹形成破片性能的影响规律,选取典型杀爆弹,通过空气密度随海拔高度变化修正系数及高原气压确定比内能,利用AUTODYN-3D软件结合Stochastic随机失效模型仿真研究了高原环境杀爆弹形成破片作用过程及破片速度、质量变化规律。结果表明：高原环境与平原环境相比,杀爆弹形成的破片速度分布规律差距较小,破片初速基本相同,破片总量略有增加。高原和平原环境下,随着破片质量的增加,破片数量均减少。     

弹丸爆炸仿真与破片质量统计软件开发

针对利用试验研究弹丸爆炸过程难度大的问题,采用ANSYS／LS-DYNA有限元软件对弹丸爆炸过程进行了仿真,设计开发了破片质量分布统计软件,再现了弹丸爆炸的宏观过程,并且得到了破片质量分布的定量结果．     

爆炸成型弹丸贯穿靶板靶后破片空间分布模型

深空撞击载荷对探测小天体内部物质成分和结构特性具有重要意义,因此,在考虑爆炸成型弹丸(explosively formed projectile, EFP)可变截面的特性和区分靶后破片来源的基础上,建立了EFP贯穿靶板靶后破片空间分布模型。在靶板厚度30 mm至70 mm、EFP着靶速度1 650 m/s至1 860 m/s的条件下,该模型可以定量预测靶后破片云中各个破片的速度、质量、数量与空间位置的关系。结果表明,相对速度总是随相对空间位置的增加而呈线性增加,相对质量、相对数量总是随相对空间位置的增加而呈幂函数增加。     

爆炸冲击波对靶板的损伤仿真与评估研究

为了研究爆炸冲击波对武器装备的损伤,建立了炸药爆炸冲击靶板的有限元模型,对不同厚度靶板在确定爆炸冲击环境下的损伤进行了仿真试验。不同于传统的宏观破口尺寸损伤表征参数,引入了等效塑性应变来精确描述靶板损伤,并提出了一种基于主成分分析理论对靶板损伤进行评估的方法。结果表明：利用该方法所得到的计算结果与理论分析结果完全一致。这说明基于多元统计分析的靶板损伤评估方法是切实可行的,可以进一步应用于装备爆炸损伤评估与易损性研究中。     

某预制破片弹丸穿甲威力研究

介绍了战斗部预知破片弹丸所针对的目标,给出了高速运动弹丸对目标的穿甲作用理论以及理论计算方法,并给出了计算结果;同时通过有限元分析方法在有限元分析软件中建立了弹丸对靶板侵彻的仿真计算模型并进行了计算。计算结果表明：预制破片弹丸所具备的威力不但能够侵彻给定的装甲目标,对装甲目标内部设施具有二次毁伤的效果。     

爆炸成型弹丸侵彻靶板的数值仿真

基于LS-DYNA的动力学分析通用有限元程序,对爆炸成型弹丸形成和侵彻靶板过程进行了数值仿真。建立了数值仿真模型,利用数值模拟技术实现了弹丸的形成以及不同药型罩结构对爆炸成型弹丸形成的影响,实现了侵彻过程中弹丸的变形与靶板的破坏状况可视化,同时对仿真结果进行了分析。通过对爆炸成型弹丸侵彻靶板的数值仿真,为开展爆炸成型弹丸毁伤机理研究奠定了良好的基础。     

红外脉冲强光辐射源中电爆丝爆炸机理研究

利用电爆丝的一种红外脉冲强光辐射新技术,从理论和实验上研究了电爆丝的爆炸机理。用电爆丝绝热加热模型数值模拟了电爆丝在冲击大电流作用下的电爆炸特性,电爆丝根数对电爆炸特性的影响。实验结果与理论模拟相一致。     

火箭爆破器爆炸带落点位置受风影响动力学仿真研究

针对火箭爆破器作战运用过程爆炸带受风影响偏移问题,建立受风影响动力学模型和不同环境风发射角修正模型,分析研究风速、风向与火箭爆破器发射角之间的影响关系,并结合相关数据对模型进行仿真验证。该模型可为实战条件下,合理运用火箭爆破器、提升作战运用效能提供支持。     

爆炸冲击波与破片作用下车辆底部结构动响应数值仿真

针对爆炸冲击波与高速破片对车辆的联合毁伤问题,采用光滑粒子流体动力学算法模拟榴弹在土壤中爆炸产生爆炸冲击波与破片联合作用下车辆底部结构的响应。进行爆炸冲击钢板试验,分别采用传统的任意拉格朗日欧拉算法和SPH算法分析在爆炸冲击下钢板的动能、内能和破坏形态,并验证SPH算法的可行性;采用SPH算法对榴弹在车辆底部爆炸进行数值仿真,分析榴弹形成自然破片的过程、破片速度分布以及车辆底部防护结构的冲击响应。仿真结果表明,浅埋榴弹爆炸产生的冲击波先于破片作用于车底结构,冲击波作用效果为结构大变形,破片作用效果为结构局部破坏,并且SPH算法可应用于爆炸冲击波与破片联合作用下车底结构响应的研究,为车辆防护结构设计提供参考。     

水管炸弹爆炸破片飞散数值模拟研究

为了研究水管炸弹在不同种类装药情况下破片空间分布及初速情况,对比Gurney公式推导出的破片初速,使用LS-DYNA非线性动力学软件,开展了管体在TNT、COMP-B、ANFO、TATP等典型装药情况下的爆轰驱动下的数值仿真计算,对理论分析和仿真结果进行了误差分析,验证了数值仿真的有效性,并分析了水管炸弹在爆轰驱动下破片的形成过程、空间分布、初速等特性。结果表明：水管炸弹爆炸所产生的破片最终形态受装药种类影响较大,且威力和猛度较高的炸药所产生的破片的体积、质量均低于威力和猛度较低的炸药;水管炸弹破片空间分布在轴向和径向上存在着较大的差异,其两端轴向破片的数量、质量远低于管体径向方向;在相同的装药量下,不同种类的炸药最终所产生的破片初速差异较大。研究结果为水管炸弹的防范处置、案件侦查、痕迹勘察、物证鉴定等提供了参考。