药型罩结构对线型聚能装药侵彻性能影响的仿真研究

为研究药型罩结构对线型聚能装药的影响,采用有限元软件LS-DYNA对不同截顶高度的锥顶、平顶与圆顶结构的线型聚能装药侵彻45钢靶板的过程进行了仿真分析。结果表明：不同结构的线型药型罩对线型聚能装药射流的成形与侵彻性能造成较大影响;平顶结构线型聚能装药在截顶高度为16 mm时有最优侵彻性能,较锥顶结构最大侵彻深度提升6.3%;圆顶结构线型聚能装药在截顶高位为10 mm时有最优侵彻性能,较锥顶结构最大侵彻深度提升15.6%。     

超聚能战斗部结构优化数值模拟

针对现有的截顶型超聚能射流构型。采用正交设计优化方法,将现有的圆板型辅助药型罩的4个尺寸设为参量,并选取5个水平因子,根据正交实验设计表分别进行数值仿真实验,确定了优化后的结构参数。对优化前后的超聚能射流形成过程中的爆轰波传播变化情况进行分析,发现优化后的轴线处的药型罩压合压力大于现有截顶型超聚能结构;对25组实验数据进行因子方差齐性分析,得出各因子对超聚能射流的影响规律,并进行线性回归方程的拟合运算,得到超聚能射流成型的预测公式。最后将优化后的射流形成过程的数值模拟实验进行数据提取,经比对分析,所得到的线性回归方程与数值模拟结果基本一致,该研究对于超聚能装药结构设计具有一定的参考价值。     

后效毁伤增强聚能战斗部设计与试验

为增强聚能战斗部的后效毁伤能力,设计一种金属药型罩与PTFE/Al反应材料相结合的后效毁伤聚能战斗部,并通过数值仿真进行改进与分析;开展后效毁伤战斗部静爆试验,并结合数值仿真对含能毁伤元的成型、侵彻和后效作用过程进行研究。研究结果表明：通过加装挡环可以有效调整PTFE/Al在成型过程中的位置,使其位于惰性弹丸之后;相较于单一惰性药型罩聚能装药,在原有破甲能力基础上,破甲后的空气冲击波强度明显增强,后效毁伤能力提升显著;反应材料在靶板内的反应扩孔作用是削弱后效冲击波强度的主要原因,适当提高反应材料的反应阈值可增强后效冲击波强度;综合分析影响毁伤性能的因素,认为半Cu罩结构的毁伤效果更好。研究成果可为增强聚能战斗部后效毁伤能力的设计提供重要参考与数据支撑。     

圆柱-双锥结合药型罩结构参数对侵彻性能的影响规律

为提高聚能破甲战斗部的毁伤能力,设计了一种圆柱-双锥结合药型罩。用数值模拟方法,通过对该药型罩的正交优化设计,研究了药型罩圆柱部直径d、高度h、上锥角α、下锥角β对射流头部速度和侵彻深度的影响。研究结果表明,上锥角和圆柱部直径分别是影响射流头部速度和侵彻深度的主要因素。因此,在优化设计中得到了兼顾射流速度和侵彻深度的最佳药型罩结构：d=8 mm、h=12 mm、α=36°和β=56°时,射流头部速度为8 667 m/s,侵彻深度达到173.7 mm。优化设计的研究结果具有一定的实际工程指导意义,可为聚能破甲战斗部的性能提升提供有效的设计方案。     

组合药型罩聚能装药对轻装甲侵彻仿真研究

为提高聚能射流对轻装甲的侵彻能力,提出圆筒形辅助药型罩装药结构,并对其开展优化设计。以影响射流成型的4个因素建立正交优化设计方案,运用非线性动力学仿真软件Autodyn,对射流成型及侵彻靶板过程进行数值模拟。结果表明：当所研究结构的圆筒罩高度h₁=40 mm,圆筒罩外径d=30 mm,半球罩与圆筒罩壁厚δ=1.4 mm,装药密度ρ=1.80 g/cm³,炸高Z=4D₁,射流的头部速度与有效长度较高,对间隔靶板的侵彻性能较好。研究结果可为新型聚能装药设计及应用提供技术支持。     

隔板参数对双层药型罩形成聚能射流的影响

为提高聚能装药破甲弹的侵彻性能,运用AUTODYN-2D软件研究弹丸战斗部装药不同隔板的形状、几何尺寸、材料参数对某型双层药型罩形成聚能射流的影响作用.结果表明:圆柱及圆锥组合型隔板作用于双层药型罩形成的聚能射流速度是无隔板装药的2.19倍,圆柱隔板装药的1.18倍,侵彻效果更加理想;隔板高度在33 mm、隔板直径在7...     

横向运动板干扰聚能射流的数值模拟

基于有限元分析软件ANSYS/LS-DYNA和LS-PREPOST,用ALE算法对射流垂直侵彻横向运动防护板的过程进行模拟分析。防护板在不同速度下干扰射流时,对防护板和后效板上的开坑形状进行分析,并计算后效板上的最终侵深及射流轴线上的速度降,得到射流在横向防护板作用下后效板侵深及射流轴线上的速度降随防护板速度变化的曲线。结果表明,防护板抗射流侵彻能力随防护板速度的增加而增强,尤其是防护板横向速度在0～100m/s增加时,抗射流侵彻能力增强较为明显。     

新型聚能装药球缺药型罩的优化设计

针对现代战场复杂多样的军事目标,提出一种具有多种毁伤模式的新型聚能装药战斗部,根据目标类别可选择地以最佳方式进行毁伤。采用LSDYNA-2D有限元仿真软件,对新型聚能装药进行数值模拟,探究药型罩材料、结构参数(曲率和壁厚)对新型聚能装药性能规律的具体影响,并优化设计球缺药型罩。研究结果表明：数值模拟结果与文献[17]中的试验数据有较好的一致性;新型聚能装药结构中的辅助装置,能使EFP(爆炸成形弹丸)转化成JPC(杆式射流)或JET(射流),实现了毁伤元间的转换;球缺曲率R=2D(装药直径)为新型聚能装药结构形成JPC(杆式射流)或JET(射流)的临界值。当球缺药型罩曲率R<2D(装药直径),新型聚能装药会形成JPC,球缺曲率R≥2D时,则形成JET;优化设计球缺药型罩的材料与结构参数为：球缺曲率R=2.5D、厚度h=0.033D、药型罩材料为铜。此条件下,侵彻深度S达到最大值292.1 mm,约为5倍装药直径。     

包覆式复合侵彻体的数值模拟研究

为增强聚能装药对目标的后效毁伤效应,设计了一种包覆式复合侵彻体装药结构,在爆轰波的驱动下,紫铜药型罩后翻包覆活性材料,穿透目标后,活性材料释能对目标内部实施纵火后效毁伤。运用LS-DYNA有限元软件对包覆式复合侵彻体的成型及侵彻靶板过程进行模拟,分析了活性罩直径、外曲率半径和罩顶厚度比对包覆式复合侵彻体成型的影响。结果表明：将活性材料嵌入紫铜药型罩内侧,在炸药驱动下可以实现对活性材料的包覆;当活性罩直径取值为0.86D(D为装药直径)时,外曲率半径取值为1.15D,壁厚比取值为2/3时,复合侵彻体包覆效果较好;包覆式复合侵彻体能穿透30 mm厚45#钢靶,并能对后效靶造成毁伤。     

杆式射流侵彻移动靶数值模拟

研究了杆式射流对不同角度、不同速度的移动靶板侵彻效果,得出杆式射流对不同条件移动靶侵彻效果的一般规律,为后续实验研究提供了基础.利用Turegrid软件建立战斗部和移动靶板模型,运用ANSYS/LS-DYNA软件进行数值模拟.结果表明:杆式射流对速度范围在0～2Ma的靶板具有良好的侵彻效果,能够形成"通道","通道"弯...     

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。     

钻地弹侵彻发射井上盖毁伤研究

利用ANSYS/LS-DYNA建立了370 mm口径钻地弹侵彻发射井钢筋混凝土上盖的数值计算模型,完成了钻地弹对上盖侵彻过程的数值计算,获得了侵彻速度、应力、应变等瞬动结果,预估了钻地弹的侵彻特性及上盖的抗毁伤性能.研究所采用的模型、参数及结果能较为准确的反映钢筋混凝土上盖在侵彻作用下的破坏过程,为发射井上盖的防护性能...     

空地导弹对飞机掩蔽库的毁伤效能评估

针对典型飞机掩蔽库目标,研究空地导弹对两种不同停放方式飞机的毁伤效能评估方法。首先定义了飞机的毁伤等级,其次构建了聚能侵彻战斗部对飞机掩蔽库的毁伤模型。最后通过蒙特卡罗仿真方法研究空地导弹对掩体内停放飞机的毁伤效果,并且计算了导弹的杀伤概率。仿真结果表明所建模型和采用的评估方法具有较强实用性和可操作性。