圆柱形装药驱动轴向预制破片飞散特性

为了增强柱形战斗部轴向威力,在无壳柱形战斗部底面布置单层离散的预制破片。开展圆柱形TNT装药驱动轴向预制破片飞散试验,获得预制破片的最大初速、飞散角等特征参数;运用LS-DYNA软件对装药驱动预制破片过程进行数值模拟,阐述预制破片群飞散过程;对装药驱动整体平板理论计算公式进行改进,获得预制破片的最大初速。结果表明:破片初速理论计算结果、数值计算结果和试验结果吻合良好;随着与装药底部中心距离的加大,破片初速、径向飞散角分别近似呈“抛物线”减小、增大;试验实测、理论计算得到的破片最大初速值超过2500 m/s,试验实测的径向飞散角最大约为22°,而周向飞散角则普遍较小,均值在5°以内。     

双球破片冲击柱壳装药的临界起爆条件

为了研究导弹战斗部(柱壳装药)在破片场中的累积毁伤问题,在现有单破片起爆平板装药的Jacobs-Roslund经验准则的基础上,分别建立了考虑破片尺寸、破片撞击角度、柱壳装药的装药半径和壳体厚度的单球破片、双球破片冲击柱壳装药临界起爆条件的工程分析模型.该模型计算结果与数值模拟结果和现有试验结果相吻,证明利用该模型能较...     

多点偏心起爆对破片速度增益的影响

多点偏心起爆后,爆轰波相互作用在定向区域内产生了马赫波超压,使得该区域破片速度产生增益.利用爆轰波反射理论,建立多点偏心起爆后爆轰波相互作用特性的理论模型,并确定定向区内破片速度的增益特性.3种不同起爆方式的仿真计算和静爆试验结果对比表明,定向区内不同起爆方式得到的破片增益程度较为吻合.     

杀伤战斗部破片定向飞散特性研究

研究了钢预制破片壳体在四种装药爆轰驱动下的飞散特性。求得了使破片飞行路径呈平行型的预制破片壳体的临界半径及相应的破片初始速度。     

接触爆炸下沉箱重力式码头面板毁伤效应分析

为了探究接触爆炸荷载下沉箱重力式码头面板的毁伤效应,首先以码头上部面板结构小毁伤为目标,设计制作沉箱重力式码头模型进行了爆炸试验,得到1 kg当量TNT炸药在码头面板中央爆炸后码头面板的毁伤情况;然后,在此基础上运用LS-DYNA程序建立基于拉格朗日欧拉法的码头模型有限元数值模型,讨论了控制混凝土HJC模型单元失效删除的关键参数,通过与试验结果的对比确立了混凝土单元各失效准则的取值;最后,对不同炸药位置、不同炸药当量下码头面板的毁伤效应进行了数值模拟研究,得到了不同的毁伤模式和具体的毁伤过程。结果表明:不同爆炸位置码头面板毁伤过程初始阶段具有相似性,之后受爆炸位置结构形式的影响毁伤模式体现出差异性;炸药当量增加会使毁伤程度加剧,相同炸药当量下,管沟处爆炸的毁伤程度要明显重于中间仓格处。     

驱动管中柱状装药爆轰过程的数值模拟

数值模拟了爆炸驱动管中柱状装药内爆轰波的传播过程.计算采用欧拉型有限体积方法,炸药及爆轰产物均采用JWL状态方程,空气采用理想气体状态方程,采用"点火-生长"模型计算化学反应速率.计算得到了驱动管内波系结构的发展过程,爆速与经验公式符合得较好.计算表明,驱动管侧壁的压力峰值在800MPa以上,而在管底中心处,由于激波的汇聚,压力峰值高达12.4GPa.     

破片侵彻多层间隔铝靶的试验及数值模拟研究

对破片侵彻多层间隔铝靶进行了试验和数值模拟研究,获得了破片在不同速度、不同侵彻角时破片的侵彻深度,在此基础上利用拟合的方式建立了计算公式,并将数值模拟结果和计算公式的计算结果进行了对比,结果表明两者吻合较好,所建立的计算公式可靠。     

可变形定向破片战斗部模型试验和数值模拟研究

基于可变形定向破片战斗部的作用原理,设计了试验结构模型,并对其进行了静爆试验研究。根据试验结果,建立了有限元分析模型,利用LS-DYNA程序对可变形定向战斗部变形过程以及破片的飞散过程进行了数值模拟。结果表明,在目标方向破片密度和速度都有较大幅度增益,数值模拟与试验结果比较吻合。     

不同材料壳体装药在空气中爆炸威力试验研究

为评估装药壳体材料对爆炸毁伤威力的影响,对裸装药、碳纤维复合壳体、钢壳体装药在空气中的爆炸破坏效应进行了试验研究,试验获得了3种装药冲击波超压曲线.试验结果表明,同样装药情况下,裸装药爆炸冲击渡超压大于带壳装药,碳纤维复合材料壳体装药爆炸产生的冲击波超压相对钢壳体装药高,且不会产生破片对远距离目标造成破坏;而钢壳体装药爆炸产生的破片对远距离目标具有一定的杀伤效应.     

强爆轰驱动超高速碎片发射装置设计因素分析

为了得到发射装置设计因素和超高速碎片性能间的关系,考虑了药型罩的材料、炸药种类、装药长径比、药型罩的锥角、药型罩的厚度、药型罩顶部靠近装药侧的曲率半径等设计因素,采用AUTODYNTM,结合正交试验,对超高速碎片的发射过程进行数值模拟。结果表明,3种发射装置结构分别可以提供质量为1. 533 g的紫铜碎片、速度为11. 649 km/s的铝碎片、动能为85. 6 k J的铝碎片; 2种发射装置结构均可以提供质量大于1 g、速度高于11 km/s的密实结构圆柱状碎片。验证了仿真方法的可信性,对影响碎片性能的设计因素进行了分析、排序,并得到了这些设计因素与碎片质量、速度、动能的关系。     

金属圆管内爆轰波对碰部位速度的影响因素

利用LS-DYNA动力有限元程序对张世文等人做的金属圆管内爆轰波相互作用效应实验进行数值模拟,其模拟结果与实验结果具有较好的一致性。在此基础上着重分析了装药和金属圆管壁厚对金属圆管内爆轰波对碰部位速度的影响规律,为弹丸的设计提供了参考。     

复合装药冲击波超压性能研究

<正>本课题设计了由理想炸药和非理想高威力炸药组成的内外复合装药结构,用压力传感器法对其冲击波超压性能进行了试验研究,并与单一装药结构的冲击波超压性能进行了比较,结果表明,由外部为高爆速炸药、内层为低爆速炸药组成的复合装药结构的冲击波超压值,测试点上均比单一装药结构的冲击波超压值有明显提高。     

炸药装药在压剪加载下的起爆特点

进行了两类压剪加载实验：（１）利用石英的平面正碰撞产生压剪加载的实验,采用电磁质速法测试装药试件内部不同质点的运动情况,分析炸药装药中发生化学反应的可能性;（２）在压剪炮上采用平行倾斜碰撞产生压剪加载的实验,观测炸药装药爆炸的可能性。由实验可以看出：在亚爆轰状态的压缩加载应力条件下,剪切的联合作用对炸药的起爆起到敏化作用,适当比例的压剪加载造成更加敏感的炸药起爆响应。文中给出了起爆响应规律和响应机制的实验分析。     

不同网栅结构对MEFP成型影响的对比分析

为了研究不同形状网栅结构对形成的MEFP破片的影响,利用LS-DYNA动力有限元程序,采用Lagrangian方法,分别对十字形网栅切割式MEFP战斗部、星形线形网栅切割式MEFP战斗部、中心圆环形网栅切割式MEFP战斗部、井字形网栅切割式MEFP战斗部成型过程进行了数值模拟研究,并对影响各自破片成型及发散角的因素进行了分析研究。通过对不同方案网栅切割式MEFP速度及散布面积对比分析,结果表明:采用井字形网栅产生的破片集聚性优于十字形、星形线形和中心圆环形结构方案。     

点火载荷下翼柱型装药结构完整性数值分析

针对固体火箭发动机翼柱型装药在点火载荷下结构完整性问题,提出了一种考虑三维损伤黏弹性本构性的数值模拟方法.基于商业有限元软件的二次开发平台,编写用户子程序,展开有限元数值计算,获取翼柱型装药在固化降温、点火载荷下装药结构的应力、应变与位移场分布.结果表明,在温度载荷与点火载荷下,药柱内表面变形模式是不同的.然而,不管在...     

爆轰波斜冲击作用下破片飞散特性研究

为研究非对称结构战斗部的破片飞散特性,利用斜激波理论对爆轰波作用于壳体表面的过程进行研究,并利用自由面速度倍增定律对波在自由面反射后质点速度的计算进行简化,得到了破片飞散角的计算模型。利用D型战斗部试验数据对计算模型进行验证,结果表明,斜激波理论计算得到的破片飞散与试验结果吻合很好;当入射角较小时,壳体飞散角与入射角成线性关系。     

分步压装高能混合炸药在战斗部装药中的应用研究

本文通过对目前常用的几种战斗部装药方法进行对比分析，提出了分步压装药技术应用在现代战斗部装药中的重要性和必要性，对分步压装药工艺以及各项工艺参数进行了深入的研究，得出螺杆直径、装药弹体直径、装药压力等参数和装药密度之间的关系，并通过实际应用对装药的密度和质量进行了检测分析，本文还对分步压装药工艺装填高威力混合炸药的安全性进行了评估，最终得出了分步压装药技术可以在战斗部装药中推广应用的结论。     

导弹战斗部破片杀伤试验误差分析

导弹战斗部设计、试验中的破片威力试验,一般采用静爆法,即将战斗部置于一定高度的托弹架上,根据战斗部的威力大小和测试项目布置靶板、靶网、传感器及各种测试仪器。战斗部的威力试验多采用一靶一网、多靶多网、使用测试仪等方法,但这些方法都不能准确反映战斗部的爆炸威力,不同品种、不同批次的战斗部的试验结果存在很大差异。如某型号导弹的试验中,各批破片数和破片初速均有一定差别,但同一批战斗部爆炸后的破片数量差高达98块,破片初速差竟达682m/s。因此,要反映战斗部威力试验的真实性,就有必要对战斗部静爆后的破片进行分析研究,得出可靠的试验数据,为设计、生产提供可靠的依据。     

9管38mm催泪弹发射器增程设计

针对国产9管38 mm催泪弹发射器射程较短、高低压发射的特点,采用理论与实验相结合的研究方法,提出了低压室装填发射药和延长身管长度来提高催泪弹弹丸初速的技术途径。利用经典内弹道理论建立了38 mm催泪弹发射过程的内弹道数学模型,并进行了数值模拟;定量分析了身管长度与弹丸初速的关系,运用实体参数化设计软件Pro/Engineer完成了身管长度增加后发射器的平衡设计;利用实弹射击验证了采用低压室内装药和延长身管长度两种方法的可行性。研究工作表明,低压室内装药和延长身管长度均可提高9管38 mm催泪弹发射器初速,也提供了一种简单实用的发射器增程设计方法。     

侵爆弹对框架类建筑物毁伤效果评估研究

为研究侵爆弹对框架类建筑物的毁伤效果,利用LS-DYNA有限元程序对单枚侵爆弹打击四层五跨建筑物进行了数值模拟。该程序利用流固耦合算法来模拟炸药对建筑物的毁伤,为了验证该算法的有效性,进行了房屋内爆炸试验和试验原型数值模拟,房屋内爆炸试验结果与数值模拟结果吻合,验证了该方法的合理性。利用该程序对侵爆弹打击四层五跨建筑物进行了数值模拟,结果表明炸点在第2层走廊中心时建筑物毁伤等级为中度毁伤,为目标毁伤效果评估工作提供了一定的参考。