战斗部高速侵彻过载随外形变化规律

针对超声速导弹战斗部侵彻问题,基于侵彻受力的基本原理,选定尖头类战斗部中的锥头形和钝头类战斗部中的球头形、截锥头形、截球头形和截枣核形战斗部作为研究对象,选定高速侵彻速度范围中1 900 m/s侵彻速度,利用仿真软件ANSYS/LS-DYNA分别建立有限元模型并仿真得到球头形向锥头形演变、截球头形向截锥头形演变和截枣核形最大横截面半径位置变化3种外形演变的战斗部侵彻过载的变化规律。     

串联战斗部研究现状及其发展

文章总结了国内外串联战斗部及其相关弹药的研究现状,并对目前串联战斗部研究的热点——破孔——随嵌串联战斗部的作用原理进行了分析,最后阐述了串联战斗部未来的发展趋势,以期对今后串联战斗部的设计和改进有所启示。     

火药燃烧驱动子弹的数值分析

用LS DYNA非线性动力有限元程序对某型号子母弹战斗部模型火药燃烧驱动子弹的前期运动过程进行了数值分析,获得了波纹管材料和子弹壳体材料的应力应变历程曲线以及子弹抛撒的初速度等多个结果,这对于研究该型号战斗部作用机理和效应评估等都有重要意义。模拟计算的子弹抛撒初速度与试验值基本一致。     

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。     

破片对反辐射导弹战斗部毁伤效能仿真

分析了“哈姆”反辐射导弹目标特性及破片对其毁伤模式,建立了破片对反辐射导弹战斗部毁伤效能模型,研究了不同质量破片对反辐射导弹战斗部的穿透能力和引爆能力。仿真及试验结果表明：单枚破片质量为15g,速度在1700m/s以上,就足以对反辐射导弹战斗部达到解体性毁伤,它为未来反导弹药战斗部设计提供了重要参考。     

矩阵仿真法与战斗部威力评估

针对子母弹战斗部威力评估中不同子弹威力覆盖范围相互叠加的问题,提出用矩阵仿真法剔除叠加效应对威力评估的影响,并探讨了矩阵仿真法在战斗部威慑面积计算中的应用,理论计算与仿真结果分析表明,矩阵仿真法完全能够达到对大型面目标区域进行仿真的要求。     

针对不同质量战斗部的防空导弹弹族设计北大核心

以Aster-15/30导弹为基准,研究了战斗部质量不同情况下组成中近程防空导弹与中远程防空导弹弹族的设计流程。首先对具有15 kg战斗部的Aster主级以及Aster-15/30导弹对应的中近程、中远程助推器进行反设计。然后分析了无量纲外形不变,保持侧喷发动机、巡航发动机能力与Aster主级相同,战斗部质量增加时的主级设计流程,设计具有30/50 kg战斗部的主级。接下来分析助推器设计流程,设计使30/50 kg战斗部的主级具有与Aster-15/30导弹相同的末段机动能力的助推器。最后,通过弹道仿真检验了设计的合理性。     

活性破片飞散特性及毁伤效应研究

为了掌握活性破片的空间飞散特性及毁伤效能,采用数值仿真与试验相结合的方法研究了某预制活性破片战斗部在爆炸作用下的飞散特性,得到了活性破片的空间分布和初始速度分布参数的有关数据,分析了活性破片对靶板的毁伤规律.结果表明:活性破片战斗部在起爆300 μs后,70％的活性破片速度分布在1 500～2 000 m/s;50％的...     

针对不同质量战斗部的防空导弹弹族设计

以Aster-15/30导弹为基准,研究了战斗部质量不同情况下组成中近程防空导弹与中远程防空导弹弹族的设计流程。首先对具有15 kg战斗部的Aster主级以及Aster-15/30导弹对应的中近程、中远程助推器进行反设计。然后分析了无量纲外形不变,保持侧喷发动机、巡航发动机能力与Aster主级相同,战斗部质量增加时的主级设计流程,设计具有30/50 kg战斗部的主级。接下来分析助推器设计流程,设计使30/50 kg战斗部的主级具有与Aster-15/30导弹相同的末段机动能力的助推器。最后,通过弹道仿真检验了设计的合理性。     

30 cm离子推力器栅极组件寿命预估及试验验证

为了预估30 cm离子推力器现有三栅极组件的整体寿命,采用有限元分析和PIC-MCC方法分别对栅极组件的热态平衡间距以及栅极不同区域的刻蚀速率进行了模拟和计算。结果显示,推力器达到热平衡状态时,减速栅整体变形呈现中心局部凹陷特征,加速栅整体变形呈均匀突起;在直径0～70 mm内的中心区域,两栅间距平均缩小0.057 mm;在直径70～140 mm内的环形区域,两栅间距平均增大0.129 mm;减速栅边缘区域小孔在1 500 h内的刻蚀速率达到6.25×10^-14 kg/s,而5 700 h的栅孔刻蚀速率相比1 500 h的降幅达到了15.4%;5 700 h的加速栅中心和边缘以及减速栅中心区域小孔的刻蚀速率相比1 500 h的降幅分别达到了8.0%、4.1%和3.6%。5 700 h的寿命试验结果显示,减速栅中心孔、加速栅中心和边缘孔的刻蚀基本呈线性,仿真与试验结果的比对误差均在10%以内。     

半穿甲导弹性能的攻角效应数值分析

利用LS—DYNA软件分析弹体攻角和目标运动对穿甲过程中装药安定性、弹体剩余速度及弹头姿态的影响。在穿甲过程中，弹体速度为300m／s，攻角分别为0°，10°和20°，弹体和目标板选择了考虑应变、应变率和温度效应的Johnson—cook材料模型。结果表明：随攻角的增大，装药局部受力显著增大，弹体剩余速度下降，弹头发生偏转；目标运动使穿甲能力减弱，但目标运动会使装药受到的外力在一定程度上减少。     

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。     

随动定向战斗部破片飞散特性研究

针对防空导弹常规破片式杀伤战斗部使用中存在能量利用率低的缺陷,提出采用随动定向战斗部的观点。建立随动定向战斗部的破片动态飞散区和飞散速度的计算模型,采用数值解析方法,解决在复杂弹目交会条件下破片的飞散区域与打击速度的计算问题．并用MATLAB软件对建立的模型进行验证,得出仿真结果与实际结果一致,这表明模型是合理、正确的。     

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。     

Influence of thickness and projectile shape on penetration resistance of the compliant composite

The present study deals with development of conceptual proof for jute rubber basedflexible composite block to completely arrest the projectile impacting the target at high velocity impact of 400 m/s through numerical simulation approach using finite element (FE) method. The proposed flexible composite blocks of repeating jute/rubber/jute (JRJ) units are modelled with varying thickness from 30 mm to 120 mm in increments of 30 mm and impacted by flat (F), ogival (O) and hemispherical (HS) shaped projectiles. All the considered projectiles are impacted with proposed flexible composite blocks of different thicknesses and the penetration behaviour of the projectile in each case is studied. The penetration depth of the projectile in case of partially penetrated cases are considered and the effect of thickness and projectile shape on percentage of penetration depth is statistically analyzed using Tagu-chi's design of experiments (DOE). Results reveal that the though proposedflexible composite block with thickness of 90 mm is just sufficient to arrest the complete penetration of the projectile, considering the safety issues, it is recommended to use theflexible composite with thickness of 120 mm. The nature of damage caused by the projectile in the flexible composite is also studied. Statistical studies show that thickness of the block plays a prominent role in determining the damage resistance of the flexible composite.     

某型火箭弹对巡航导弹毁伤概率仿真分析

通过对巡航导弹目标特性分析,论述了目标易损性和毁伤机理(包括破片战斗部对目标的击穿概率模型)。利用破片初速及存速计算模型,分析了战斗部爆破后破片速度衰减规律,并做了模拟仿真,为火箭弹战斗部设计及毁伤效能评估提供了理论依据。最后根据射弹散布规律及毁伤原理建立了毁伤模型,并以某型火箭弹为例,对毁伤概率模型进行了仿真分析。仿真结果表明:该方法为火箭弹战斗部设计和提高对巡航导弹毁伤概率提供了参考。     

焊接工艺对GMAW堆焊焊缝区温度场影响的数值模拟

为了探索焊接工艺对熔化极气体保护堆焊快速成形零件组织性能的影响，根据材料热物理性能参数以及相变潜热与温度的非线性关系，建立了熔化极气体保护堆焊成形过程的数学模型和有限元模型，利用ANSYS软件的APDL语言编写程序，实现了高斯移动热源载荷下的熔化极气体保护堆焊成形温度场计算，分析对比了不同焊接工艺对焊缝区温度场热循环的影响。结果表明：在其他因素一定的条件下，热输入和焊接速度对焊缝区热循环影响显著，而基板厚度对其影响较小；选择厚度约为16mm的基板，采用小于120×20J的热输入和大于10mm／s的焊接速度有望成形出性能优良的零件。     

横向运动板对长杆弹侵彻的偏转作用

弹体的攻角直接影响其侵彻能力,而横向运动板能使弹体发生偏转改变攻角,间接影响弹体的侵彻能力。在一定条件下,推导长杆弹在单层横向运动板作用下的偏转模型,并利用有限元仿真软件ANSYS／LS-rDYNA对长杆弹侵彻横向运动板的过程进行数值模拟。通过对偏转模型及仿真结果的分析,发现两者较为相符。研究结果显示：长杆弹侵彻横向运动板时,弹体会发生偏转,偏转的角速度先增后减,最后为0rad／s,此时偏转角最大;弹体速度方向也会发生偏转,其最终偏转角与弹体轴线的偏转角接近。